Análise da influência do teor de magnésio sobre os parâmetros microestruturais de ligas Al-7Si-(Mg) solidificadas em regime transiente e sua correlação com propriedades mecânicas
Data
2019-02-15
Autores
Silva, Cassio Augusto Pinto Da 
Orientadores
Reis, Danieli Aparecida Pereira
Tipo
Dissertação de mestrado
Título da Revista
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Título de Volume
Resumo
The mechanical behavior of cast metal products depends directly on the mechanical properties resulting from the microstructural arrangement. Establishing correlations between these microstructural arrangements and the resulting properties is a complex task that initiates with the analysis of the different structural aspects. Al-Si-Mg alloys are the basis of commercial aluminum casting alloys with Mg contents between 0,3 and 0,6% by mass, where the addition of magnesium in Al-Si alloys provides the formation of the intermetallic Mg2Si , which is harder and lighter than silicon particles. Not much is known about the actual effect of Mg contents greater than 1% on Al-Si hypoeutectic alloys, thus, the present work has the objective of analyzing the influence of the addition of Mg (between 0,5 and 3% by weight) to Al-7% Si alloys, and to establish correlations between macro-segregation, microstructure parameters, nature and fractions of the second phases, and the resulting mechanical properties. After analysis of the alloys, a macrostructure composed of columnar grains and an essentially dendritic microstructure was observed. The presence of intermetallic phases Mg2Si and iron rich were observed. The mechanical properties were correlated with the microstructural parameters through Hall-Petch type relationships. For the properties of maximum tensile strength, elongation and microhardness, magnesium causes an increase up to 1% by mass, where compositions greater than 3% by weight in magnesium do not influence the maximum tensile strength and decrease the specific elongation values and hardness.
O comportamento mecânico de produtos metálicos fundidos depende diretamente das propriedades mecânicas decorrentes do arranjo microestrutural. Estabelecer correlações entre estes arranjos microestruturais e as propriedades decorrentes é uma tarefa complexa e que se inicia pela análise dos diferentes aspectos estruturais. As ligas Al-Si-Mg são a base de ligas comerciais de alumínio para fundição com teores de Mg entre 0,3 e 0,6 % em massa, no qual o acréscimo de magnésio nas ligas de Al-Si proporciona a formação do intermetálico Mg2Si, cujo é mais duro e mais leve do que as partículas de silício. Pouco se sabe qual o real efeito de teores de Mg maiores que 1% em ligas hipoeutéticas Al-Si, neste sentido o presente trabalho tem por objetivo analisar a influência da adição de Mg (entre 0,5 e 3 % em peso) à uma liga Al-7%Si, e estabelecer correlações entre macrossegregação, parâmetros da microestrutura, natureza e frações das segundas fases, e as propriedades mecânicas resultante. Após as análises das ligas, observou-se uma macroestrutura composta por grãos colunares e uma microestrutura essencialmente dendrítica. A presença das fases intermetálicas Mg2Si e ricas em ferro foram observadas. As propriedades mecânicas foram correlacionadas com os parâmetros microestruturais através de relações do tipo Hall-Petch. Para as propriedades de resistência máxima à tração, alongamento e microdureza, o magnésio provoca aumento até o teor de 1 % em massa, onde composições maiores de magnésio até 3% em massa não influenciam na resistência máxima a tração e diminuem os valores de alongamento específico e dureza.
O comportamento mecânico de produtos metálicos fundidos depende diretamente das propriedades mecânicas decorrentes do arranjo microestrutural. Estabelecer correlações entre estes arranjos microestruturais e as propriedades decorrentes é uma tarefa complexa e que se inicia pela análise dos diferentes aspectos estruturais. As ligas Al-Si-Mg são a base de ligas comerciais de alumínio para fundição com teores de Mg entre 0,3 e 0,6 % em massa, no qual o acréscimo de magnésio nas ligas de Al-Si proporciona a formação do intermetálico Mg2Si, cujo é mais duro e mais leve do que as partículas de silício. Pouco se sabe qual o real efeito de teores de Mg maiores que 1% em ligas hipoeutéticas Al-Si, neste sentido o presente trabalho tem por objetivo analisar a influência da adição de Mg (entre 0,5 e 3 % em peso) à uma liga Al-7%Si, e estabelecer correlações entre macrossegregação, parâmetros da microestrutura, natureza e frações das segundas fases, e as propriedades mecânicas resultante. Após as análises das ligas, observou-se uma macroestrutura composta por grãos colunares e uma microestrutura essencialmente dendrítica. A presença das fases intermetálicas Mg2Si e ricas em ferro foram observadas. As propriedades mecânicas foram correlacionadas com os parâmetros microestruturais através de relações do tipo Hall-Petch. Para as propriedades de resistência máxima à tração, alongamento e microdureza, o magnésio provoca aumento até o teor de 1 % em massa, onde composições maiores de magnésio até 3% em massa não influenciam na resistência máxima a tração e diminuem os valores de alongamento específico e dureza.