Orientador: Eugênio José Zoqui

Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica

Resumo: Este trabalho tem como objetivo avaliar a tixoconformabilidade de ligas Al-Xwt%Si- 2,5wt%Cu abrangendo todas as etapas do processo: obtenção das ligas tixofundidas, caracterização microestrutural, caracterização do comportamento viscoso e processo de tixoforjamento em dois conjuntos de...

Resumo: Este trabalho tem como objetivo avaliar a tixoconformabilidade de ligas Al-Xwt%Si- 2,5wt%Cu abrangendo todas as etapas do processo: obtenção das ligas tixofundidas, caracterização microestrutural, caracterização do comportamento viscoso e processo de tixoforjamento em dois conjuntos de equipamentos diferentes, a saber, prensa excêntrica e prensa pneumática. As ligas Al-2,0wt%Si-2,5wt%Cu, Al-3,0wt%Si-2,5wt%Cu, Al-4,0wt%Si- 2,5wt%Cu, Al-5,0wt%Si-2,5wt%Cu e Al-7,0wt%Si-2,5wt%Cu foram produzidas via lingotamento estanque com agitação eletromagnética e com técnica de ultra-refino (adição do refinador Al-5,0wt%Ti-1,0wt%B). As ligas foram submetidas a tratamentos térmicos de globularização pelos tempos de 0s, 30s, 90s e 210s, para duas condições de frações sólidas, 45% e 60%; foram realizados ensaios de viscosidade sob as mesmas condições e ensaios de tixoforjamento com a fração sólida de 45% e com todos os tempos de tratamento. Por fim, foram avaliadas as propriedades mecânicas, via ensaios de tração, das peças tixoforjadas. Os tratamentos térmicos promovem a globularização das partículas de fase primária, de forma que os melhores resultados de viscosidade foram alcançados para ligas submetidas às frações sólidas de 45%: todas as ligas apresentaram resultados de viscosidade aparente na faixa de 106 (Pa.s), segundo a literatura, materiais que se encontram nesta faixa de viscosidade possuem o comportamento similar ao do vidro fundido e demonstram alta conformabilidade, mostrando-se viáveis ao processo de tixoconformação. As peças tixoforjadas apresentaram boa conformabilidade preenchendo toda a matriz e reproduzindo sua geometria. Apresentaram boas propriedades mecânicas através dos ensaios de tração e quando submetidas ao tratamento de solubilização apresentaram propriedades mecânicas superiores, ou seja, houve um aumento do limite de escoamento em todas as ligas em torno de 50MPa, aumento no alongamento em torno de 2 a 3 vezes e o aumento do limite de resistência a tração em todas as ligas em torno de 80MPa

Abstract: The goal of this work was to evaluate the thixoformability of Al-Xwt%Si-2,5wt%Cu alloys, including all the stages process: obtaining the thixocasting, characterization in terms of microstructural, characterization of the rheological behavior, and the thixoforging process in two different...

Abstract: The goal of this work was to evaluate the thixoformability of Al-Xwt%Si-2,5wt%Cu alloys, including all the stages process: obtaining the thixocasting, characterization in terms of microstructural, characterization of the rheological behavior, and the thixoforging process in two different sets equipment, ie., eccentric press and pneumatic press. The Al-2,0wt%Si-2,5wt%Cu, Al-3,0wt%Si-2,5wt%Cu, Al-4,0wt%Si-2,5wt%Cu, Al-5,0wt%Si-2,5wt%Cu e Al-7,0wt%Si- 2,5wt%Cu alloys were produced by direct casting with electromagnetic stirring and by ultrarefining (addiction of Al-5,0wt%Ti-1,0wt%B). The alloys were submitted to re-heating treatment for 0s, 30s, 90s and 210s in two conditions of solid fraction, 45% and 60%; had been realized tests of viscosity under the same conditions and thixoforging tests with solid fraction of 45% and with all re-heating treatment times. Finally, had been the mechanical properties, by tensile tests, of the thixoforged pieces. Re-heating treatment times promote the solid phase particles globularization, from that the best results of viscosity been reached for alloys treated with solid fractions of 45%: all the alloys presented resulted of apparent viscosity of 106 (Pa.s), literature according to materials that if find in this index of viscosity possess the similar behavior the casting glass and demonstrate high conformability, revealing viable the process thixoforming. The thixoforged piece presented good conformability, total fulfilling of the matrix and reproducing geometry. Showed good mechanical properties by tensile tests and subjected to solubilization treatment had superior mechanical properties, ie, an increase in the yield strength in all alloys about 50MPa, elongation increased approximately 2 to 3 times and increasing the limit of tensile strength in all leagues around 80MPa