Track: Technology Management

Abstract

O alumínio devido as suas propriedades físico-químicas apresenta uma ampla variedade de utilização que o torna o metal não-ferroso mais consumido no mundo. Uma estrutura apresentando grãos colunares é geralmente indesejável nas aplicações de produtos fundidos e o refino de grão tem como objetivo suprimir a formação destes e obter uma estrutura equiaxial de granulação fina que melhora as condições de alimentação do metal líquido e, as propriedades mecânicas, como limite de escoamento e limite de resistência a tração, bem como a tendência de formação de trincas a quente. O tipo e tamanho de grãos formados são determinados pela composição química, taxa de resfriamento e pelo uso de inoculadores para refino de grão. Titânio e Boro são os principais refinadores na indústria do alumínio e podem ser adicionados ao metal fundido sob a forma de ligas, tais como Al-Ti, Al-Ti-B ou Al-B. Os grãos intersectados por cada segmento de linhas são contados: o comprimento de linha é então dividido pelo número médio de grãos intersectados, tomados sobre todos os segmentos de linha. O diâmetro médio de grão é encontrado pela divisão deste resultado pela ampliação linear das fotomicrografias. A curva de resfriamento é usada como uma ferramenta para avaliar a eficácia de refino de grão e é influenciada por fatores como o material do molde, a taxa de resfriamento e adições de inoculantes para refino de grão. Com o uso da curva de resfriamento, algumas propriedades da liga podem ser obtidas, tais como: o calor latente de solidificação, a fração sólida, as temperaturas liquidus e solidus, o tempo local de solidificação, além de identificar a presença de inoculantes para o refino do grão. A primeira curva melhora a precisão das informações apresentadas na curva de resfriamento. Essa derivada representa a taxa de resfriamento. Este trabalho tem como objetivo estudar a adição do refinador de grão (AlTiB) no alumínio puro. Através das análises metalográficas foi possível observar sua microestrutura, tamanho de grão, e com a análise térmica entender a velocidade de resfriamento. Justifica-se na necessidade em definir a quantidade de refinador de grão (AlTiB) a ser adicionado no Alumínio puro, com o propósito de produzir novas ligas com o tamanho de grão exato, com base nas quantidades utilizadas neste trabalho. Pode-se afirmar que a adição do refinador foi eficaz para a diminuição do tamanho do grão, porém a carga que recebeu 5% de (TiB), não teve solubilidade total do refinador, formando sobre os grãos placas intermetálicas de alumineto de titânio (TiAl3). Na análise térmica, a adição do refinador ocasionou uma alteração na curva de resfriamento, tornando possível identificar uma redução do tempo sobre a temperatura. O material vazado perde calor para a coquilha metálica, portanto, conclui-se que a carga que recebeu 1% de refinador(TiB), no primeiro teste, sua temperatura de fusão foi inferior à 700°C.  Para este trabalho, a quantidade ideal de refinador foi de 2%, proporcionando a diminuição do tamanho sem apresentar fases insolúveis em sua microestrutura.