Resumo: O processamento no estado semissólido tem ganhado destaque ao longo dos anos por sua capacidade de produzir peças com características superiores, como menor porosidade e melhor desempenho mecânico, em comparação com os processos de injeção sob pressão convencionais. Métodos como a Reofundição e a Tixoconformação são exemplos de processamentos no estado semissólido que visam otimizar a microestrutura das ligas metálicas. Dentro da Reofundição e a Tixoconformação existem diversas rotas para se obter o material no estado semissólido, e essas rotas podem resultar em diferenças significativas no comportamento do fluxo da pasta e, consequentemente, nas propriedades mecânicas dos produtos finais. Este trabalho busca realizar uma análise comparativa direta dos aspectos metalúrgicos e mecânicos de peças obtidas por fundição sob pressão convencional, Reofundição e Tixoconformação. Para isso, foram produzidos corpos de prova com a liga 356, nas condições refinada (Al-5wt%Ti-1wt%B) e modificada (Sr-10wt%Al), processados sob os mesmos parâmetros de injeção, como velocidade de injeção, massa e temperatura da matriz, para todas as condições de injeção. Na Reofundição, a preparação da pasta semissólida foi feita por meio de borbulhamento de um gás inerte no metal fundido, utilizando um método análogo ao Gas Induced Semi-Solid (GISS). Para a Tixoconformação, lingotes da liga 356 quimicamente refinados foram produzidos para serem aquecidos e injetados. Após a injeção, os corpos de prova foram solubilizados a 540°C e envelhecidos artificialmente (T6). Foram analisados a porosidade, a microestrutura e as propriedades mecânicas das amostras injetadas convencionalmente, comparando-as com as amostras obtidas por Reofundição e Tixoconformação. Os resultados indicam que as amostras Reofundidas e Tixoconformadas apresentam uma menor porcentagem de porosidade em comparação com as amostras injetadas convencionalmente. Além disso, as amostras Tixoconformadas produziram uma pasta semissólida contendo uma fase primária de ?-Al globularizada para as condições de 0s e 30s, diferente da estrutura dendrítica comumente encontrada em peças injetadas de forma convencional. Para a condição Reofundida, a estrutura globular aparece apenas nas amostras de 5s. Em relação às amostras Reofundida de 5s e Tixoconformada de 30s, estas se destacam por apresentarem maiores propriedades mecânicas: Limite de escoamento (125,68 ± 11,01 MPa / 127,45 ± 3,02 MPa), Resistência à tração (185,04 ± 30,3 MPa / 180,13 ± 3,20 MPa) e Alongamento (5,01 ± 0,10% / 4,11 ± 0,34%), quando comparadas com a amostra injetada convencionalmente. Após o tratamento de solubilização e envelhecimento artificial, ambas as amostras Reofundidas e Tixoconformadas mostraram uma melhoria nas propriedades mecânicas, resultado da esferoidização da fase eutética de Si e da precipitação do Mg2Si na microestrutura. Ambos os processos semissólidos geram peças com características superiores ao processamento convencional; no entanto, quando comparados, os processos de Reofundição e Tixoconformação são equivalentes entre si Ver menos

Abstract: Semi-solid processing has gained prominence over the years due to its ability to produce components with superior characteristics, such as reduced porosity and higher mechanical properties, compared to conventional high pressure die casting processes. Techniques such as rheocasting and thixocasting are examples of semi-solid processing methods aimed at optimizing the microstructure of metallic alloys. Within rheocasting and thixocasting, various routes are available to achieve the semi-solid state, and these routes can result in significant differences in slurry flow behavior and, consequently, in the mechanical properties of the final products. This study aims to provide a direct comparative analysis of the metallurgical and mechanical aspects of parts produced by conventional high pressure die casting, rheocasting and thixocasting. Test specimens were produced using the 356 alloy in both refined (Al-5wt%Ti-1wt%B) and modified (Sr-10wt%Al) conditions, processed under identical injection parameters such as injection speed, mass, and die temperature. In rheocasting, the semi-solid paste was prepared by bubbling an inert gas into the molten metal, using a method analogous to Gas Induced Semi-Solid (GISS). For thixocasting, chemically refined ingots were heated and injected. Following injection, the test specimens were solubilized at 540°C and artificially aged (T6). The porosity, microstructure, and mechanical properties of conventionally injected samples were analyzed and compared with those obtained by rheocasting and thixocasting. The results indicate that rheocasting and thixocasting samples exhibit a lower percentage of porosity compared to conventionally injected samples. Furthermore, thixocasting samples produced a semi-solid paste containing a primary globular ?-Al phase for the 0s and 30s conditions, which contrasts with the dendritic structure commonly found in conventionally injected parts. For rheocasting, the globular structure is observed only in the 5s samples. Notably, the rheocasting 5s and thixocasting 30s samples demonstrated superior mechanical properties, including higher yield strength (125.68 ± 11.01 MPa / 127.45 ± 3.02 MPa), tensile strength (185.04 ± 30.3 MPa / 180.13 ± 3.20 MPa), and elongation (5.01 ± 0.10% / 4.11 ± 0.34%) compared to the conventionally injected samples. After solution treatment and artificial aging, both rheocasting and thixocasting samples exhibited improved mechanical properties, resulting from the spheroidization of the eutectic Si phase and the precipitation of Mg2Si in the microstructure. Both semi-solid processes produce parts with superior characteristics compared to conventional processing; however, rheocasting and thixocasting are found to be equivalent when compared with each other Ver menos