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  1. 1. Relatório dos Trabalhos Práticos das Ligas de Alumínio 2024 e 6082 Tratamento Térmico de Envelhecimento e Solubilização É importante destacar que termo “tratamento térmico” é, no seu sentido mais amplo, qualquer operação de aquecimento ou arrefecimento realizada para modificar as propriedades mecânicas, estrutura metalúrgica ou estado de tensões internas de um produto metálico. Nas ligas de alumínio, o tratamento térmico é restrito a operações específicas utilizadas para aumentar a resistência e dureza de ligas endurecíeis por precipitação (conformadas ou fundidas).Formador/a: Engª Maria FerreiraTécnico/a de Tratamento de Metais 004FT 21 - 5824 - Tratamento de Metais - Revestimentos Metálicos –Técnico/a de Tratamento de Metais 004
  2. 2. Relatório dos Trabalhos Práticos das Ligas de Alumínio 2024 e 6082Tratamento Térmico de Envelhecimento e SolubilizaçãoTécnico/a de Tratamento de Metais 004ContentsAbstract: ........................................................................................................................................ 2Suporte Teórico ............................................................................................................................. 3Suporte Experimental ................................................................................................................... 8Procedimento experimental 1: ................................................................................................... 10Dados experimentais e tratamento dos mesmos ....................................................................... 11Procedimento experimental 2: ................................................................................................... 14Dados experimentais e tratamento dos mesmos ....................................................................... 15Tabela das Médias e Desvios Padrão das Ligas de Alumínio 2024 e 6082 e respectivos Gráficos .Análise dos resultados................................................................................................................. 19Sugestões para futuros trabalhos ............................................................................................... 20Bibliografia .................................................................................................................................. 21Relatório elaborado por Mariana Vaquinhas Revisto por Engª Maria Ferreira Página 1 msofiagv@hotmail.com ml.ferreira@netcabo.pt
  3. 3. Relatório dos Trabalhos Práticos das Ligas de Alumínio 2024 e 6082Tratamento Térmico de Envelhecimento e SolubilizaçãoTécnico/a de Tratamento de Metais 004Palavras-chave: Ligas de alumínio, tratamentos termoquímicos, solubilização eenvelhecimentoGlossário: Ligas de alumínio: A obtenção do alumínio é feita a partir da bauxita, um minérioque pode ser encontrado em três principais grupos climáticos: o Mediterrâneo, o Tropical e oSubtropical. A bauxita deve apresentar no mínimo 30% de alumina aproveitável para que aprodução de alumínio seja economicamente viável. O processo de obtenção de alumínioprimário divide-se em três etapas: Mineração, Refinaria e Redução. Solubilização: O processo térmico de solubilização é o aquecimento do metalalumínio (peça, barra, tarugo, placa, etc.) a uma temperatura muito elevada, no entanto, aindainferior a temperatura de fusão da liga de alumínio. O objectivo da solubilização é por emsolução sólida a maior quantidade possível de átomos de soluto. Numa linguagem maiscoloquial, deseja-se dissolver ao máximo possível, todos os elementos presentes na liga dealumínio no próprio alumínio, sendo que este deve permanecer no estado sólido, onde a fusãoou o aquecimento, mesmo que sejam parciais ou localizados, devem ser evitados. Envelhecimento: O envelhecimento (seja artificial ou natural) é o processo pelo qualpassa o metal alumínio, após ser solubilizado e arrefecido rapidamente. Proporciona umacorrecta difusão dos átomos de soluto (aquilo que foi dissolvido na solubilização) e permite aformação de finos precipitados endurecedores. Estes finos precipitados endurecedores devemter o tamanho e a quantidade suficiente para impedir a movimentação das discordâncias e porconsequência endurecer a liga. T6: Solubilizado e envelhecido artificialmente. Esta designação aplica-se aos produtosque não sofrem encruamento após a solubilização, ou para os quais os efeitos de encruamentoassociados ao aplanamento ou endireitamento não afecta os limites das característicasmecânicas. Abstract: O tratamento de solubilização e envelhecimento tem por objectivo a obtenção deprecipitados finos, que ao mesmo tempo que sejam grandes o suficientes para agir comoobstáculos ao movimento das discordâncias, endurecendo a liga, sejam por outro ladopequenos o suficiente para manter a coerência com a matriz, fundamental para manter oefeito de endurecimento. A solubilização, ao garantir a obtenção de uma solução sólida(dissolução dos elementos de liga)mantida à temperatura ambiente de modo instável por meiode arrefecimento rápido, permite um melhor controle do crescimento dos precipitadosdurante o posterior envelhecimento.Relatório elaborado por Mariana Vaquinhas Revisto por Engª Maria Ferreira Página 2 msofiagv@hotmail.com ml.ferreira@netcabo.pt
  4. 4. Relatório dos Trabalhos Práticos das Ligas de Alumínio 2024 e 6082Tratamento Térmico de Envelhecimento e SolubilizaçãoTécnico/a de Tratamento de Metais 004 Suporte Teórico A obtenção do alumínio é feita a partir da bauxita, um minério que pode serencontrado em três principais grupos climáticos: o Mediterrâneo, o Tropical e o Subtropical. Abauxita deve apresentar no mínimo 30% de alumina aproveitável para que a produção dealumínio seja economicamente viável. O processo de obtenção de alumínio primário divide-seem três etapas: Mineração, Refinaria e Redução, conforme a imagem abaixo: Fig. 1 O alumínio não é encontrado directamente em estado metálico na crosta terrestre. Asua obtenção depende de etapas de processamento até chegar ao estado em que o vemosnormalmente. O processo da mineração da bauxita, que origina o alumínio, pode serexemplificado da seguinte maneira:1) Remoção planejada da vegetação e do solo orgânico;2) Retirada das camadas superficiais do solo (argilas e lateritas);3) Beneficiamento:3.1 Inicia-se na britagem, para redução de tamanho;3.2 Lavagem do minério com água para reduzir (quando necessário) o teor de sílica contida naparcela mais fina;3.3 SecagemRelatório elaborado por Mariana Vaquinhas Revisto por Engª Maria Ferreira Página 3 msofiagv@hotmail.com ml.ferreira@netcabo.pt
  5. 5. Relatório dos Trabalhos Práticos das Ligas de Alumínio 2024 e 6082Tratamento Térmico de Envelhecimento e SolubilizaçãoTécnico/a de Tratamento de Metais 004 A refinaria é a fase do processo que transforma a bauxita em alumina calcinada. Oprocedimento mais utilizado é o Bayer. Esta é primeira etapa até se chegar ao alumíniometálico.1) Dissolução da alumina em soda cáustica;2) Filtração da alumina para separar o material sólido;3) O filtrado é concentrado para a cristalização da alumina;4) Os cristais são secados e calcinados para eliminar a água;5) O pó branco de alumina pura é enviado à redução;6) Na redução, ocorre o processo conhecido como Hall-Héroult, por meio da eletrólise, paraobtenção do alumínio. As principais fases da produção de alumina, desde a entrada do minério até a saída doproduto final são: moagem, digestão, filtração/evaporação, precipitação e calcinação. Asoperações de alumina têm um fluxograma de certa complexidade, que pode ser resumido emum circuito básico simples, conforme figura abaixo. Fig. 2 Fluxograma das difirentes fases da produção de aluminaRelatório elaborado por Mariana Vaquinhas Revisto por Engª Maria Ferreira Página 4 msofiagv@hotmail.com ml.ferreira@netcabo.pt
  6. 6. Relatório dos Trabalhos Práticos das Ligas de Alumínio 2024 e 6082Tratamento Térmico de Envelhecimento e SolubilizaçãoTécnico/a de Tratamento de Metais 004 Redução é o processo de transformação da alumina em alumínio metálico:1) A alumina é dissolvida em um banho de criolita fundida e fluoreto de alumínio em baixatensão, decompondo-se em oxigênio;2) O oxigênio se combina com o ânodo de carbono, desprendendo-se na forma de dióxido decarbono, e em alumínio líquido, que se precipita no fundo da cuba eletrolítica;3) O metal líquido (já alumínio primário) é transferido para a refusão através de cadinhos;4) São produzidos os lingotes, as placas e os tarugos (alumínio primário). A voltagem de cada uma das cubas, ligadas em série, varia de 4 V a 5 V, dos quaisapenas 1,6 V são necessários para a eletrólise propriamente dita. A diferença de voltagem énecessária para vencer resistências do circuito e gerar calor para manter o eletrólito em fusão.Basicamente, são necessárias cerca de 5 t de bauxita para produzir 2 t de alumina e 2 t dealumina para produzir 1 t de alumínio pelo processo de Redução Fig. 3 Diagrama de uma célula de redução As ligas de alumínio são divididas convenientemente em dois grupos: as ligas“tratáveis” termicamente, propiciando-lhes maior resistência, e as ligas “não-tratáveis”termicamente, cuja resistência só pode ser aumentada através do trabalho a frio. As ligastratáveis termicamente podem ser trabalhadas a frio e, posteriormente, sofrer o tratamentotérmico para o aumento da resistência mecânica. As ligas não tratáveis termicamente podemser submetidas a tratamentos térmicos como de estabilização e recozimentos plenos ouparciais.Relatório elaborado por Mariana Vaquinhas Revisto por Engª Maria Ferreira Página 5 msofiagv@hotmail.com ml.ferreira@netcabo.pt
  7. 7. Relatório dos Trabalhos Práticos das Ligas de Alumínio 2024 e 6082Tratamento Térmico de Envelhecimento e SolubilizaçãoTécnico/a de Tratamento de Metais 004 Os tratamentos térmicos de solubilização e envelhecimento das ligas de alumínio deuma forma geral têm por objectivo remover ou reduzir as segregações, produzir estruturasestáveis e controlar certas características metalúrgicas tais como: propriedades mecânicas,tamanho de grão, estampabilidade, etc. Maior resistência mecânica é obtida nas ligas que respondem ao tratamento térmicode solubilização/envelhecimento. Primeiramente o metal é aquecido uniformemente até cercade 500 0 C, sendo que a temperatura exacta depende da liga em particular. Isto ocasiona adissolução dos elementos de liga na solução (tratamento de solução). Então, segue-se umarrefecimento rápido, geralmente em água, que previne temporariamente que estesconstituintes precipitem. Esta condição é instável e, gradualmente, os constituintesprecipitam-se de maneira extremamente fina (somente visível através de potentesmicroscópicos), alcançando, assim, o máximo efeito de endurecimento (envelhecimento). O objectivo do tratamento de solubilização é por em solução sólida a maiorquantidade possível de átomos de soluto, como cobre, magnésio, silício ou zinco, na matrizrica em alumínio. Para algumas ligas a temperatura na qual a máxima quantidade de solutopode estar dissolvida corresponde à temperatura eutética. Sendo assim, as temperaturas desolubilização devem ser limitadas a um nível seguro no qual as consequências do aquecimentoe da fusão parcial sejam evitadas. Outro fenómeno nocivo que pode ocorrer durante a solubilização é o crescimentoexcessivo de grãos, tanto mais significativo quanto mais elevadas as temperaturas e maislongos os tempos de solubilização. O arrefecimento rápido que se segue é uma etapa crítica do tratamento, porque éfundamental para manter à temperatura ambiente a solução sólida obtida em altatemperatura. Além disso, arrefecimento rápido permite manter à temperatura ambiente amesma concentração de lacunas existente em altas temperaturas, e estas lacunas são muitoimportantes para acelerar o processo de difusão dos átomos de soluto que ocorre notratamento posterior de envelhecimento. O meio de arrefecimento rápido mais usado é aágua, embora, caso seja necessária uma taxa de arrefecimento mais baixa, possam ser usadosdiversos líquidos orgânicos como meios de arrefecimento rápido. O arrefecimento ao ar émuito lento para a maioria das ligas de alumínio, permitindo o prosseguimento do processodeenvelhecimento, embora não seja tão lento como o arrefecimento ao forno,evidentemente. Como nota de curiosidade, a figura abaixo apresenta o aspecto típico das curvas deenvelhecimento. Note-se que quanto maior a temperatura de envelhecimento, mais rapidamenteocorre o ponto de resistência máxima, porém com um valor de resistência menor. Isto se deveao facto de o coalescimento dos precipitados depender da difusão das espécies químicas e daconcentração de lacunas e, como se sabe, ambas crescem com o aumento da temperatura(processo termicamente activado). O crescimento das partículas dá-se umas às custas dasoutras, ou seja, várias partículas pequenas “coalescem” formando uma maior. Como o volume da fase precipitada é aproximadamente constante, maiores partículassignificaSe a temperatura de solubilização é baixa, as fases de endurecimento não sãoRelatório elaborado por Mariana Vaquinhas Revisto por Engª Maria Ferreira Página 6 msofiagv@hotmail.com ml.ferreira@netcabo.pt
  8. 8. Relatório dos Trabalhos Práticos das Ligas de Alumínio 2024 e 6082Tratamento Térmico de Envelhecimento e SolubilizaçãoTécnico/a de Tratamento de Metais 004completamente dissolvidas antes do resfriamento e, entretanto, mais baixas tensões deresistência serão obtidas, uma vez que a densidade de precipitados será mais baixa. Se a temperatura de solubilização é muito alta, a fusão de algumas das fases combaixas temperaturas de fusão irá ocorrer, resultando no decréscimo de resistência eductilidade. Fig. 4 O aspecto típico das curvas de envelhecimento.Relatório elaborado por Mariana Vaquinhas Revisto por Engª Maria Ferreira Página 7 msofiagv@hotmail.com ml.ferreira@netcabo.pt
  9. 9. Relatório dos Trabalhos Práticos das Ligas de Alumínio 2024 e 6082Tratamento Térmico de Envelhecimento e SolubilizaçãoTécnico/a de Tratamento de Metais 004 Suporte ExperimentalCaracterização do material: Liga de alumínio 2024: A liga 2024 possui manganês em teores relativamente altos,que causa a formação da fase Al12(Fe,Mn)3Si, presente também em outras ligas, que sob aforma de partículas despersuades retardam os processos de recristalização e crescimento degrão. De um modo geral as ligas Al-Cu(-Mg) apresentam elevada resistência mecânica apóstratamento térmico de endurecimento por precipitação, entretanto, apesar dessa vantagem,apresentam algumas desvantagens quando comparadas com outros tipos de ligas de alumínio,que vão desde a resistência à corrosão relativamente baixa e a conformabilidade limitada (sãopouco adequadas a processos com elevada deformação) até a soldabilidade igualmenterestrita (em geral são soldadas somente por processos de resistência eléctrica). Os valoresmais elevados de dureza são obtidos para teores de cobre da ordem de 4 a 6 %, dependendoda influência de outros elementos de liga presentes . Fazem parte da sua composição quimica os seguintes elementos:  Cobre 4,4%  Magnésio 1,5%  Silicio 0%  Manganês 0,6%Liga de alumínio 6082: As ligas da série 6xxx têm despertado um elevado interesse industrial ecientífico. Para além da possibilidade de optimizar as suas propriedades mecânicas através demecanismos de endurecimento por envelhecimento, estas ligas representam cerca de 90% dasligas de alumínio extrudidas. A liga 6082, estudada neste trabalho, é aquela que apresentamaior resistência mecânica do grupo. Esta liga apresenta um excesso de silício em relação ao necessário para formar ocomposto Mg2Si. As propriedades mecânicas máximas desta liga são conseguidas na condiçãometalúrgica T6. Esta liga é extremamente sensível. Os sucessivos aquecimentos earrefecimentos durante o processamento devem ser devidamente controlados. Da sua composição química fazem parte os seguintes elementos:  Si 0,930%  Fe 0,210%  Cu 0,001%  Mn 0,490%  Mg 0,690%  Cr 0,001%  Zn 0,003%Relatório elaborado por Mariana Vaquinhas Revisto por Engª Maria Ferreira Página 8 msofiagv@hotmail.com ml.ferreira@netcabo.pt
  10. 10. Relatório dos Trabalhos Práticos das Ligas de Alumínio 2024 e 6082Tratamento Térmico de Envelhecimento e SolubilizaçãoTécnico/a de Tratamento de Metais 004Equipamento utilizado:Na limpeza e preparação da placa de alumínio foram utilizados:  Escova de aço  Lima  Lixa pneumática  Lixa de grão 120 e 80  Bancada de trabalho  Mufla tradicional  Tanque com água corrente  Tripés para suporte das placas de alumínio  1 placa de alumínio 2024  1 placa de alumínio 6082  Durómetro TH – 110 Universal Hardness Tester penetrador tipo D, escala HL (Leeb)  Paquimetro digital  Rugosímetro Mitutoyo, Surftest SJ-301,  Pinças e tenaz  Engenho de furar com brocas de 4mm e de 5mm (para retirar possíveis limalhas) 100 mm 200 mm 200 mm Fig. 5 Placa de alumínio 2024 Fig. 6 Placa de alumínio 6082Relatório elaborado por Mariana Vaquinhas Revisto por Engª Maria Ferreira Página 9 msofiagv@hotmail.com ml.ferreira@netcabo.pt
  11. 11. Relatório dos Trabalhos Práticos das Ligas de Alumínio 2024 e 6082Tratamento Térmico de Envelhecimento e SolubilizaçãoTécnico/a de Tratamento de Metais 004 Procedimento experimental 1: 1) Medição das dimensões 2) Foi feita uma limpeza mecânica com lima bastarda e lixa de diferentes grãos para eliminar a possíveis gorduras e sujidades na superficie da placa 3) Divisão da peça em células quadradas 20 x 20 mm 4) Medição da dureza em cada uma das células (ao centro) 5) Furação em cada célula com uma broca de ≈ Φ4 mm (de preferência aproveitando as marcas deixadas pelo durómetro 6) Solubilização (Colocação das placas na mufla tradicional a 515ºC com patamar de 30 minutos) relativamente à liga 2024 7) Arrefecimento – em água (em menos de 10 segundos) 8) Medição da dureza em cada uma das células 9) Envelhecimento forçado (Colocação das placas na mufla a 190ºC com patamar de de 24 horas) relativamente à liga 2024 10) Medição da dureza em cada uma das células 11) Relatório do trabalho com interpretação dos resultados através de gráficos de superfície e de linhas Fig. 7 Divisão da peça de alumínio 2024 em células quadradas 20 x 20 mmRelatório elaborado por Mariana Vaquinhas Página Revisto por Engª Maria Ferreira msofiagv@hotmail.com 10 ml.ferreira@netcabo.pt
  12. 12. Relatório dos Trabalhos Práticos das Ligas de Alumínio 2024 e 6082 Tratamento Térmico de Envelhecimento e Solubilização Técnico/a de Tratamento de Metais 004 Dados experimentais e tratamento dos mesmos C1 C2 C3 C4 C5 C6 C7 C8 C9 C10 L1 167 126 137 106 119 118 77 146 147 215 L2 88 107 127 136 143 129 133 129 105 222 L3 87 112 132 128 127 121 124 125 102 172 L4 124 97 101 100 109 113 113 104 106 199 L5 157 130 52 120 54 69 75 85 176 206Média: Desvio 124 Padrão: Tabela 1. Valores da 1ª medição de durezas após o riscamento relativamente á liga 2024 37 C1 C2 C3 C4 C5 C6 C7 C8 C9 C10 L1 240 99 156 172 94 157 127 142 205 208 L2 136 107 115 115 128 122 126 126 101 79 L3 188 95 116 115 124 116 113 120 113 83 L4 154 86 103 115 117 118 112 115 90 119 L5 189 118 67 74 66 92 59 67 108 161Média: Desvio121 Padrão: Tabela 2. Valores da 2ª medição após furação da peça 38 C1 C2 C3 C4 C5 C6 C7 C8 C9 C10 L1 94 136 81 87 72 61 63 160 112 100 L2 94 50 63 67 61 57 55 63 61 66 L3 86 54 77 68 57 64 64 63 47 60 L4 56 56 68 104 103 118 88 96 60 94 L5 172 202 151 247 209 193 181 138 258 169Média: Desvio100 Padrão: Tabela 3. Valores da 3ª medição após solubilização 53 C1 C2 C3 C4 C5 C6 C7 C8 C9 C10 L1 139 216 66 155 78 78 95 76 73 141 L2 149 209 92 81 81 84 85 131 64 180 L3 158 187 95 127 80 137 75 119 91 179 L4 117 141 79 81 115 119 144 61 143 150 L5 141 183 141 63 150 89 77 67 94 163 Média: Desvio 117 Padrão: Tabela 4. Valores da 4ª medição após envelhecimento 117 Relatório elaborado por Mariana Vaquinhas Página Revisto por Engª Maria Ferreira msofiagv@hotmail.com 11 ml.ferreira@netcabo.pt
  13. 13. Relatório dos Trabalhos Práticos das Ligas de Alumínio 2024 e 6082 Tratamento Térmico de Envelhecimento e Solubilização Técnico/a de Tratamento de Metais 004 Gráfico 1. . Valores da 1ª medição de durezas após o riscamento relativamente á liga 2024 250 200-250 200 150-200 150 100-150 100 L1 50-100 L2 50 0-50 L3 0 L4 C2 C3 C4 C5 C6 C7 L5 C8 C9 C10 Gráfico 2. Valores da 2a medição após250 200-250 furação da peça200 150-200150 100-150 100 Series1 50-100 50 0-50 Series3 0 1 2 3 4 5 6 Series5 7 8 9 10 Relatório elaborado por Mariana Vaquinhas Página Revisto por Engª Maria Ferreira msofiagv@hotmail.com 12 ml.ferreira@netcabo.pt
  14. 14. Relatório dos Trabalhos Práticos das Ligas de Alumínio 2024 e 6082Tratamento Térmico de Envelhecimento e SolubilizaçãoTécnico/a de Tratamento de Metais 004 Gráfico 3. Valores da 3ª medição após 300 250-300 250 200-250 solubilização 200 150-200 150 100-150 Series1 100 50-100 50 Series3 0-50 0 1 2 3 4 5 Series5 6 7 8 9 10 600 Gráficc0 4. Valores da 3ª medição após 500 400 500-600 300 400-500 envelhecimento 200 300-400 100 200-300 0 100-200 C1 C2 0-100 C3 C4 C5 L1 C6 L2 C7 L3 C8 C9 L4 L5 C10Relatório elaborado por Mariana Vaquinhas Página Revisto por Engª Maria Ferreira msofiagv@hotmail.com 13 ml.ferreira@netcabo.pt
  15. 15. Relatório dos Trabalhos Práticos das Ligas de Alumínio 2024 e 6082Tratamento Térmico de Envelhecimento e SolubilizaçãoTécnico/a de Tratamento de Metais 004 Procedimento experimental 2:1) Medição das dimensões2) Foi feita uma limpeza mecânica com lima bastarda e lixa de diferentes grãos paraeliminar a possíveis gorduras e sujidades na superficie da placa3) Divisão da peça em células quadradas 20 x 20 mm4) Medição da dureza em cada uma das células (ao centro)5) Furação em cada célula com uma broca de ≈ Φ4 mm (de preferência aproveitando asmarcas deixadas pelo durómetro)6) Solubilização (Colocação das placas na mufla tradicional a 550ºC com patamar de 30minutos) relativamente à liga 60827) Arrefecimento – em água (em menos de 10 segundos)8) Medição da dureza em cada uma das células9) Envelhecimento forçado (Colocação das placas na mufla a 190ºC com patamar de de24 horas) relativamente à liga 608210) Medição da dureza em cada uma das células11) Relatório do trabalho com interpretação dos resultados através de gráficos desuperfície e de linhas Fig 8. Divisão da peça de alumínio 6082 em células quadradas 20 x 20 mmRelatório elaborado por Mariana Vaquinhas Página Revisto por Engª Maria Ferreira msofiagv@hotmail.com 14 ml.ferreira@netcabo.pt
  16. 16. Relatório dos Trabalhos Práticos das Ligas de Alumínio 2024 e 6082 Tratamento Térmico de Envelhecimento e Solubilização Técnico/a de Tratamento de Metais 004 Dados experimentais e tratamento dos mesmos C1 C2 C3 C4 C5 C6 C7 C8 C9 C10 L1 557 542 539 537 524 535 515 521 504 551 L2 544 523 517 509 506 567 499 432 478 543 L3 523 483 496 520 505 465 477 480 472 520 L4 514 498 508 567 517 509 567 490 517 567 L5 543 490 508 520 543 513 521 514 523 539Média: Desvio 517 Padrão: Tabela 1. Valores da 1ª medição de durezas após o riscamento relativamente á liga 6082 28 C1 C2 C3 C4 C5 C6 C7 C8 C9 C10 L1 372 323 251 252 223 254 249 239 309 235 L2 337 315 267 298 323 305 316 287 325 365 L3 368 236 237 253 225 225 265 245 334 253 L4 415 345 319 341 308 313 308 308 294 354 L5 472 419 495 422 459 467 67 540 544 545Média: Desvio324 Padrão: Tabela 2. Valores da 2ª medição após furação da peça 94 C1 C2 C3 C4 C5 C6 C7 C8 C9 C10 L1 303 334 281 222 300 270 289 283 290 275 L2 398 325 234 229 277 262 298 303 298 394 L3 343 233 165 276 206 215 297 271 308 370 L4 298 302 285 298 277 245 234 306 333 294 L5 342 322 312 311 273 230 350 326 351 285Média: Desvio 290 Padrão: Tabela 3. Valores da 3ª medição após solubilização 46 C1 C2 C3 C4 C5 C6 C7 C8 C9 C10 L1 345 394 249 229 167 379 358 315 312 289 L2 454 333 354 356 263 373 365 365 321 321 L3 476 397 305 333 263 321 361 321 322 312 L4 433 397 239 247 304 281 227 344 257 345 L5 460 472 455 476 448 396 432 484 487 476Média: Desvio 352 Padrão: Tabela 4. Valores da 4ª medição após envelhecimento 79 Relatório elaborado por Mariana Vaquinhas Página Revisto por Engª Maria Ferreira msofiagv@hotmail.com 15 ml.ferreira@netcabo.pt
  17. 17. Relatório dos Trabalhos Práticos das Ligas de Alumínio 2024 e 6082Tratamento Térmico de Envelhecimento e SolubilizaçãoTécnico/a de Tratamento de Metais 004 Gráfico 1. . Valores da 1ª medição de durezas após 600 500 o riscamento relativamente á liga 6082 400 500-600 300 400-500 200 300-400 100 200-300 0 100-200 C1 C2 0-100 C3 C4 C5 L1 C6 L2 C7 L3 C8 C9 L4 L5 C10 Gráfico 2. Valores da 2a medição após 600 500 400 500-600 furação da peça 300 400-500 200 300-400 100 200-300 0 C1 100-200 C2 C3 C4 0-100 C5 L1 C6 L2 C7 L3 C8 C9 L4 C10 L5Relatório elaborado por Mariana Vaquinhas Página Revisto por Engª Maria Ferreira msofiagv@hotmail.com 16 ml.ferreira@netcabo.pt
  18. 18. Relatório dos Trabalhos Práticos das Ligas de Alumínio 2024 e 6082Tratamento Térmico de Envelhecimento e SolubilizaçãoTécnico/a de Tratamento de Metais 004 600 Gráfico 3. Valores da 3ª medição após 500 400 500-600 300 400-500 200 solubilização 300-400 100 200-300 0 100-200 C1 C2 0-100 C3 C4 C5 L1 C6 L2 C7 L3 C8 C9 L4 L5 C10 Gráficc0 4. Valores da 3ª medição após 600 500 400 500-600 envelhecimento 300 400-500 200 300-400 100 200-300 0 100-200 C1 C2 C3 0-100 C4 C5 L1 C6 L2 C7 L3 C8 C9 L4 L5 C10Relatório elaborado por Mariana Vaquinhas Página Revisto por Engª Maria Ferreira msofiagv@hotmail.com 17 ml.ferreira@netcabo.pt
  19. 19. Relatório dos Trabalhos Práticos das Ligas de Alumínio 2024 e 6082Tratamento Térmico de Envelhecimento e SolubilizaçãoTécnico/a de Tratamento de Metais 004Tabela das Médias e Desvios Padrão das Ligas de Alumínio 2024 e6082 e respectivos GráficosRelativamente Medida Após Após Após à Média Inicial Furação Solubilização Envelhecimento Al 2024 124 121 100 117 Al 6082 517 324 290 352600500 517400 324 352300 290200 Al 2024100 124 121 100 117 Al 6082 0Relativamente Medida Após Após Após ao Desvio Padrão Inicial Furação Solubilização Envelhecimento Al 2024 37 38 53 117 Al 6082 28 94 46 79 140 120 117 100 94 80 79 60 53 40 46 Al 2024 37 38 28 Al 6082 20 0Relatório elaborado por Mariana Vaquinhas Página Revisto por Engª Maria Ferreira msofiagv@hotmail.com 18 ml.ferreira@netcabo.pt
  20. 20. Relatório dos Trabalhos Práticos das Ligas de Alumínio 2024 e 6082Tratamento Térmico de Envelhecimento e SolubilizaçãoTécnico/a de Tratamento de Metais 004 Análise dos resultados No plano prático este trabalho permitiu tirar conclusões ou confirmar um conjunto deideias que responderam ao interesse original em optimizar as condições de processamento dasligas 2024 e 6082, e compreender de forma mais completa a razão para a influência dosdiferentes parâmetros de processamento. O endurecimento das ligas de alumínio durante o envelhecimento deve-se àprecipitação de partículas de segunda fase na matriz da liga. As partículas de precipitadosactuam como obstáculos ao movimento das deslocações provocando o aumento da dureza eda resistência mecânica do material. Durante o envelhecimento várias fases metaestáveis sãoprecipitadas até que se atinja a fase estável. No inicio do envelhecimento as partículasprecipitadas são finas e apresentam a mesma estrutura cristalina da matriz, ou seja sãocoerentes. À medida que o envelhecimento vai decorrendo os precipitados crescem, tornando-sesemi-coerentes e depois incoerentes, ou seja, adquirem uma estrutura cristalina própria. Concluimos ainda que aplicados aos á liga 6082 que não sofre deformação plástica,depois do tratamento térmico de solubilização, ou nos quais o efeito de encruamento, devidoao endireitamento, pode ser “desprezado” ao serem fixados os limites de propriedadesmecânicas.Relatório elaborado por Mariana Vaquinhas Página Revisto por Engª Maria Ferreira msofiagv@hotmail.com 19 ml.ferreira@netcabo.pt
  21. 21. Relatório dos Trabalhos Práticos das Ligas de Alumínio 2024 e 6082Tratamento Térmico de Envelhecimento e SolubilizaçãoTécnico/a de Tratamento de Metais 004 Sugestões para futuros trabalhos A minha sugestão vai no intuito de realizar um estudo sobre o processo de conversãoquímica por imersão de provetes da liga Al 2024 T3 e subsequente foco no ensaio deresistência à corrosão (nevoeiro salino), assentando no facto de ter-se vindo a observar,através da minha pesquiza, corrosão por pitting em algumas destas ligas de alumínio. Finalmente, um outro trabalho que seria importante desenvolver é o estudo de outrascondições de TT de envelhecimento interrompido. Seria importante explorar outros tempos depré-envelhecimento, de envelhecimento natural e outras temperaturas de envelhecimento deforma a maximizar as propriedades mecânicas conseguidas neste tipo de envelhecimento.Relatório elaborado por Mariana Vaquinhas Página Revisto por Engª Maria Ferreira msofiagv@hotmail.com 20 ml.ferreira@netcabo.pt
  22. 22. Relatório dos Trabalhos Práticos das Ligas de Alumínio 2024 e 6082Tratamento Térmico de Envelhecimento e SolubilizaçãoTécnico/a de Tratamento de Metais 004 Bibliografia  Vários sites de Internet  Wook livraria online|wook.pt Relatório elaborado por Mariana Vaquinhas Página Revisto por Engª Maria Ferreira msofiagv@hotmail.com 21 ml.ferreira@netcabo.pt

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