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VALDIR TIAGO BORDIN
Fundição, laminação e caracterização de ligas de magnésio ZK 60 com adição
de terras raras
Monografia de Qualificação de Mestrado
apresentada ao programa de Pós-
Graduação em Ciência e Engenharia de
Materiais da Universidade de São Paulo,
como parte dos requisitos para obtenção
do título de Mestre em Ciências.
Área de concentração: Desenvolvimento,
Caracterização e Aplicação de Materiais.
Orientador(a): Prof. Dr. Haroldo
Cavalcanti Pinto
Coorientador(a): Dr. Erenilton Pereira da
Silva
São Carlos
2018
SUMÁRIO
1. INTRODUÇÃO TEÓRICA FUNDAMENTAL......................................2
1.1. Nomenclatura e influência dos elementos de liga...................................... 3
1.2. Comportamento de deformação do magnésio........................................... 4
1.3. Laminação à quente .................................................................................... 5
1.4. Ensaios e testes ........................................................................................... 6
DSC......................................................................................................................... 6
EDX......................................................................................................................... 6
DRX ........................................................................................................................ 6
Metalografia .......................................................................................................... 6
Ensaio de tração .................................................................................................... 7
MEV / EBSD............................................................................................................ 7
2. OBJETIVOS............................................................................................7
3. METODOLOGIA.....................................................................................7
3.1. Fundição ...................................................................................................... 8
3.2. Esquema de retirada de amostras............................................................. 10
3.3. Laminação.................................................................................................. 11
3.4. Ensaios e testes requeridos....................................................................... 12
DSC - Calorimetria Exploratória Diferencial......................................................... 13
Metalografia ........................................................................................................ 13
4. RESULTADOS PRELIMINARES.......................................................13
4.1. Curvas DSC................................................................................................. 13
4.2. Metalografias............................................................................................. 15
5. CRONOGRAMA...................................................................................17
REFERÊNCIAS. ..........................................................................................18
HISTÓRICO ESCOLAR. ............................................................................20
2
1. INTRODUÇÃO TEÓRICA FUNDAMENTAL.
Metal cinza-prateado normalmente utilizado com outros elementos de
liga, o magnésio, é o sexto elemento em abundância na crosta terrestre (constituindo
cerca de 2,76%) e o terceiro metal mais utilizado no mundo, na sequência do ferro e
alumínio. Dentre os metais estruturais, apresenta a menor densidade (1,74g/cm3,
conforme apresentado na figura 1),cerca de dois terços da densidade do alumínio, o
que viabiliza a sua aplicação em projetos que visam a diminuição de peso em
diversos segmentos industriais.[1,2,3]
Figura 1 - comparação de densidade entre elementos [3]
O mercado automobilístico concentra cerca de 80% da aplicação do
magnésio, apresentando mais de 60 peças diferentes neste segmento, ocorrendo
em maior frequência em partes estruturais dos painéis de instrumentos, caixas de
transferência, componentes de direção e suporte do radiador. Na indústria
aeroespacial, sua utilização ocorre em sistemas de transmissão, do motor e nos
trens de pouso, além de desenvolvimento de grandes projetos de nível mundial
visando políticas econômicas e ecológicas para estruturas mais leves em aeronaves.
Outro segmento crescente na utilização das ligas de magnésio é o da indústria 3C
(computação, comunicação e consumo) que concentra a utilização em ferramentas
manuais (motosserras, cortadores de grama e sopradores), o elevado valor
agregado e elevada demanda torna interessante a utilização, aplicações em
celulares e computadores ocorrem atualmente com a vantagem de peso reduzido,
resistência e bloqueio das ondas eletromagnéticas [4,5,6,7].
3
O magnésio puro não pode ser utilizado como material estrutural
devido seu baixo limite elástico (21 Mpa), baixa dureza (37 HB – dureza Brinell),
baixa temperatura de ignição e instabilidade térmica, a melhora destes parâmetros
pode ser obtida através de soluções sólidas, formação de precipitados e
encruamento. A redução do tamanho de grão e a adição de elementos de liga na
matriz promovem o aumento da ductilidade do material. Dentre os elementos, os
mais comuns a serem empregados são o alumínio, o zinco, o manganês, o zircônio
e as terras raras (que compreende o grupo dos lantanídeos na tabela periódica junto
ao escândio e o ítrio totalizando dezessete elementos, que apesar do nome são
abundantes no planeta) [1,8,9,10,11,12].
1.1. Nomenclatura e influência dos elementos de liga
A liga utilizada para o trabalho trata-se da ZK60, onde a primeira parte
designa os elementos de liga zinco (“Z”) e zircônio( “K”), e na segunda parte o
percentual de zinco em torno de 6%. Dentre as ligas de magnésio, esta
especificação destaca-se por conferir maior resistência mecânica, o zinco atua como
refinador de grãos, aumentando o limite de escoamento, porém possui baixa
estabilidade térmica e tendência de formação de trincas à quente, devido a fases
intermetálicas de baixo ponto de fusão no sistema Mg-Zn. O limite de solubilidade do
Zn encontra-se em 6,2% em peso a 340°C, nas ligas fundidas, o zinco promove
aumento da ductilidade em concentrações de até 1% em peso, acima deste
percentual, ocorre a diminuição do alongamento com isso aumentando as
concentrações de soluto, aumentando assim a resistência mecânica da liga [1,2,10].
Os elementos terras raras influenciam de forma diferente, de acordo
com suas peculiaridades:
 Ligas Mg-Y
O ítrio atua na atividade dos sistemas de deslizamentos, sendo
considerado como o elemento que menos influencia na textura. Ocorre o aumento
compressão, gerando o aumento na diversificação dos modos de deformação
provocando uma distribuição de deformação mais homogênea e, portanto, gera uma
textura mais macia após a recristalização [1,11]
4
A adição de Ítrio, diminuí a suscetibilidade de trinca de solidificação no
fundido, pois aumenta a temperatura solidus do sistema, reduzindo a faixa de
resfriamento final, diminuindo o caminho de solidificação e facilitando a
transformação eutética ou peritética terminal. O aumento da temperatura solidus
pode ser explicado pela formação de fases ternárias(“enriquecimento de elementos
virtuais”) [1,12].
 Ligas Mg-Gd
Possuindo alta solubilidade no Mg, o gadolínio é conhecido por possuir
efeito na melhora da resistência mecânica, refinador de grão (economicamente
rentável, diminuição do tamanho médio em até 75%), fortalecedor de solução sólida
e modificador de textura para Mg. Em temperatura ambiente, promove aumento de
resistência mecânica com pequena perda da ductilidade [1,11].
1.2. Comportamento de deformação do magnésio
A estrutura cristalina do magnésio é hexagonal compacta (HC),
conferindo forte anisotropia, limitando a ativação de sistemas de deslizamento, onde
ocorre a prevalência dos sistemas basais de escorregamento a temperatura
ambiente (planos com maior densidade atômica e as direções mais compactas nele
contida é onde ocorre o deslizamento), desta forma não satisfaz a Teoria de Taylor
(em que se faz necessário o mínimo de cinco sistemas de deslizamento) para que a
deformação seja homogênea.
A figura 2 apresenta os principais planos de deslizamento da estrutura
hexagonal compacta, em que o plano (0001) e a direção <1-120> como a mais
compacta, portando onde se tem a prevalência de deformações. A força critica de
corte necessária para o sistema de deslizamento basal é cem vezes menor que a
necessária para ativar os sistemas de deslizamento prismático {10 -1 0 }〈11 -20 〉 e
piramidal {10 -1 1}〈1-1 20 〉, por isso o deslizamento no Mg em temperatura ambiente
vai ocorrer no plano basal. Elementos de liga atuarão influenciando esta razão e
tornando possível a ativação de outros sistemas com uma força crítica menor, assim
como o incremento de temperatura atua nesse fator, atenuando a razão e auxiliando
na ativação de sistemas que satisfação a Taylor [1,8].
5
Figura 2 - principais sistemas de deslizamento da célula HC (hexagonal compacta)[8]
1.3. Laminação à quente
As ligas de magnésio apresentam baixa capacidade de laminação,
acarretando baixas reduções percentuais por passe, elevando o seu número no
laminador, o que torna economicamente inviável, porém com a adoção dos
elementos terras raras essa trabalhabilidade aumenta, podendo tornar o laminado
mais competitivo e de produção mais eficiente. A laminação de ZK60 aumenta os
limites de resistência a tração (chegando a 371Mpa e 26% de alongamento)
[1,11,13,14].
Na laminação à quente, ocorre a recristalização dinâmica contínua e
refino do grão, propiciando um aumento significativo da resistência mecânica,
respeitando a lei de Hall-Petch, sendo considerado como o método mais eficaz para
melhorar simultaneamente a resistência, plasticidade e deformabilidade de ligas de
magnésio. É observada uma homogeneização na microestrutura que foi laminada
que corrobora para a melhora no material [1,11,15,16].
O gadolínio na conformação da liga ZK60, atua refinando os grãos e
partículas intermetálicas mais finas o que confere melhor resistência à tração na
6
temperatura ambiente, assim como em temperaturas elevadas, proveniente de fase
intermetálica com maior ponto de fusão, no entanto, a ductilidade e o endurecimento
por trabalho diminuem [17,18,19,20].
1.4. Ensaios e testes
DSC
O DSC por compensação de potência é um calorímetro que mede
diretamente a energia envolvida nos eventos térmicos. A amostra e a referência são
aquecidas ou resfriadas em fornos separados idênticos. O princípio de
funcionamento pressupõe que amostra e referência sejam mantidas sempre em
condições isotérmicas. Assim, se amostra sofre alteração de temperatura, promovida
por um evento endotérmico ou exotérmico, os termopares detectam a diferença
entre ela e a referência, e o equipamento, automaticamente, modifica a potência de
entrada de um dos fornos, de modo a igualar a temperatura de ambos. A diferença
entre o calor fornecido à amostra e a referência (dH/dT) é registrada em função da
temperatura ou do tempo [21].
EDX
O ensaio de EDX (Espectrofotometria de raios X de energia dispersiva)
fornece a composição química do material, identificando-o e quantificando as
percentagens em massa. A técnica baseia-se em medir as intensidades dos raios-X
emitidos por fluorescência no processo de relaxação eletrônica radioativo dos
elementos químicos que constituem a amostra [22].
DRX
Técnica consiste na difração de raios X e serve para se determinar
estrutura de sólidos cristalinos, conhecer o arranjo dos átomos em retículos
cristalinos, determinar fases presentes no material [19].
Metalografia
A análise metalográfica nos fornece a morfologia dos grãos,
distribuição dos intermetálicos e outros dados específicos da amostra que podem
ser observados em microscópio ótico [19].
7
Ensaio de tração
O ensaio de tração é utilizado para avaliar diversas propriedades
mecânicas dos materiais, sendo uma amostra deformada normalmente até a fratura,
sendo monitorada a força e deformação aplicada em cada instante, sendo plotado
um gráfico de tensão versus deformação que fornecerá dados de projeto [19].
MEV / EBSD
A análise por microscópio eletrônico de varredura permite aumentos
que não seriam possíveis na metalografia convencional, sendo um dos mais
versáteis instrumentos para análise microestrutural de materiais sólidos, com o
auxílio do EBSD (difração de elétrons retroespalhados) permite a análise
cristalográfica de um material, ou seja, a determinação da orientação cristalina
pontualmente ou em áreas específicas [19].
2. OBJETIVOS.
O objetivo geral deste trabalho é a elaboração de ligas fundidas, tendo
uma amostra de referência sem adição de terras raras e outras duas amostras
também fundidas, uma com adição de gadolínio e outra com a adição de ítrio, desta
forma, podendo estabelecer parâmetros para a laminação, estudo da influência das
terras raras nesses parâmetros e a caracterização das ligas. Apesar de muitas
teorias serem relatadas em trabalhos científicos, a laminação à quente da liga ZK60
foi pouco explorada deixando uma lacuna a ser entendida quanto a seus parâmetros
de trabalho, assim como a modificação destes parâmetros devido a influência na
adição de ítrio ou gadolínio.
3. METODOLOGIA.
Os materiais empregados para o estudo foram obtidos pela fusão no
departamento de engenharia de materiais da EESP-USP (SMM-USP). Para
elaborar as amostras, utilizou-se o magnésio metálico, zinco eletrolítico, um tarugo
enriquecido com gadolínio e outro com ítrio previamente analisados por EDX, para
definição de proporção na carga a ser fundida. Após a fusão a composição química
de cada amostra foi dada por EDX conforme a tabela 1.
8
Tabela 1 - Composição química das amostras (% wt.)
Liga Mg Zn Y Gd
ZK60 Bal. 6.02 - -
ZK60-Y Bal. 6.91 0.62 -
ZK60-Gd Bal. 5.8 - 2.49
3.1. Fundição
As fusões ocorreram em forno resistivo com sistema de agitação
mecânica acoplado e atmosfera controlada, possuindo capacidade de aquecimento
de até 20ºC por minuto e temperatura máxima de trabalho de 900ºC (figura 3). Para
cada fusão, foram realizadas cargas aproximadamente 4,5kg, com materiais
previamente cortados, pesados e acomodados em um cadinho fabricado em aço
baixo carbono (dimensões principais e foto figura 4).
O cadinho após ser acomodado no forno, conectado a dois
termopares, é então fechado, e a bomba de vácuo é acionada até que tenha valor
de aproximadamente -0,4 bar, sendo então, aberto a válvula do gás inerte argônio
em vazão controlada de 2 litros por minuto. Segue o aquecimento até um patamar
de 820°C durante 15 minutos, é importante observar que ao alcançar 800°C o
agitador mecânico é acionado a uma frequência de 2Hz e desce até atingir o fundo
do cadinho, a frequência é então aumentada para 10Hz, com a finalidade de
homogeneizar o metal líquido, permanecendo até o final da fusão. Após este período
a temperatura é diminuída para 650°C, a vazão do argônio é aberta para 20l/minuto
para a quebra de vácuo e o agitador é retirado, o forno é aberto e com o auxílio de
duas hastes de alumínio, o cadinho é retirado e levado ao tanque de resfriamento.
9
Figura 3 - a) desenho em perspectiva do forno resistivo utilizado na fusão [20] b) foto do
cadinho sendo retirado do forno
Figura 4 a) dimensões do cadinho em aço carbono b) foto cadinho
O método de resfriamento é denominado como PMICC (Permanent Mould In
direct Chill Casting) que confere controle da taxa de resfriamento ao fundido,
consistindo na retirada do cadinho do forno e sendo mergulhado em um tanque com
água em temperatura ambiente a uma velocidade controlada. No tanque de
resfriamento, é acionado um motor acoplado a um sistema de redução e um
inversor, que controlam a descida a uma velocidade constante em 160mm/minuto,
submergido de forma que uma parte do fundido (cerca de 50mm) permaneça fora da
água por um minuto para propiciar um efeito semelhante a de um massalote de
fundição, prevenindo trincas e segregação no interior do lingote (figura 5).
a b
a b
10
Figura 5 a) desenho esquemático do PMICC[20] b) cadinho sendo mergulhado no tanque c)
esquema de montagem do sistema de resfriamento ao motor e redutor
Após o resfriamento do lingote, o fundo do cadinho é removido com auxílio de uma
esmerilhadora, submetendo a parte inferior do lingote a uma força exercida por uma
prensa, sendo sacado do mesmo, cada lingote tendo cerca de 200 mm de
comprimento (figura 6).
Figura 6- peça fundida
3.2. Esquema de retirada de amostras
As peças passaram por processo de usinagem conforme a figura 7
para melhor aproveitamento do material, as amostras de número 1 são destinadas
para laminação sendo amostras 30x15mm, a de número 2 (5x15mm) foi destinada a
retirada para espectrofotometria de raios X de energia dispersiva (EDX),
calorimetria exploratória diferencial (DSC) e outros ensaios complementares, o
número 3 compreende amostras para laminação que serão destinadas para ensaio
de tração e o 4 reserva de material.
a b c
11
Figura 7 plano de corte das amostras
3.3. Laminação
Após a usinagem as amostras são encaminhadas para o laboratório
dentro do Departamento de Engenharia de Materiais, EESC-USP, conforme figura 8
item a, um laminador de dois rolos simétricos com 75 mm de diâmetro e rotação
controlável, com velocidade máxima de 13rpm de possuindo passe de redução com
0,4mm por volta, motor marca Weg de 3 cv, 6 pólos 220/380V forma construtiva
B3D. As amostras com 30mm de largura e 15mm espessura inicial, foram
seccionadas em amostras com 40mm de comprimento para os passes iniciais de
10% até obter a redução na espessura de 50%, após esta redução inicial, amostras
são novamente seccionadas a fim de obter parâmetros de redução padronizados,
variando de 10% até 30% verificando a integridade da chapa após a laminação,
chegando à espessura final de 3mm. As amostras são aquecidas em forno resistivo
com aquecimento até 1300ºC, precisão de ± (figura 8 item b), a temperatura de
trabalho será definida conforme a liga e ensaio de DSC, o tempo inicial de
aquecimento e homogeneização é de 30 minutos e entre os passes de redução
adotou-se o tempo de 15 minutos, para garantir a homogeneidade térmica.
12
Figura 8 - a)laminador simétrico dois rolos; b) forno resistivo [20]
3.4. Ensaios e testes requeridos
Testes e ensaios foram requeridos desde a fusão para determinar a
composição química, assim como ensaio de DSC para determinar a temperatura
adequada a laminação, podendo identificar e registrar a influência dos elementos de
liga no comportamento térmico, o fluxograma na figura 9 procura identificar os
ensaios e testes. A cada passe de redução é retirada uma amostra para realizar
metalografia, assim tendo um perfil de evolução da microestrutura e após redução
de 50% foi realizado novo DSC para investigar mudanças no comportamento do
material.
Figura 9 - fluxograma dos ensaios a serem realizados
a b
13
DSC - Calorimetria Exploratória Diferencial
Para a análise DSC, foi utilizado o calorímetro modelo STA-449/
Júpiter, fabricado pela Netzsch GMBH. O material foi aquecido, com taxa constante
de 20°C/min sobre o fluxo de argônio, até a temperatura de 500°C. Cerca de 10 a 15
mg de amostra foi colocada em cadinho de alumina. As análises térmicas de DSC
foram utilizadas para caracterizar as transformações de fases e as temperaturas de
início e de pico de transformação (figura10).
Figura 10 - Equipamento de DSC Júpiter STA-449
Metalografia
Preparação metalográfica realizada em amostras embutidas em
baquelite, devidamente identificadas, embutidora Buehler Simplimet XPS1, seguido
de lixamento utilizando lixas de grana 800, 1200, 1500 e 2500, sendo realizado
manualmente a 250RPM até atingir uma condição satisfatória. Depois de finalizado o
processo de lixamento as amostras foram polidas com pasta de diamante 1mm e
lubrificante não ferroso por 3 minutos e depois lavados em etanol e secas com
auxílio de um soprador. Na preparação utilizou-se politriz EcoMet 250 marca
Buehler. Após término da preparação, as amostras foram analisadas em um
microscópio ótico AXIOScope A1 da marca Zeiss.
4. RESULTADOS PRELIMINARES.
4.1. Curvas DSC
A figura 11 mostra as curvas de DSC para as ligas investigadas. De
acordo com o obtido com a taxa de aquecimento, os picos endotérmicos
(transformação de fase) foram a 348,4 ° C para a liga de referência ZK 60, na liga
com adição de ítrio foram registrados dois picos sendo o primeiro a 345,6°C e o
14
segundo a 455,2°C.
A liga com adição de gadolínio apresentou um pico somente em 452,8°
C. Os picos de transformação de fase apresentados na referência e na liga com
adição de ítrio combinam com o ponto de fusão dos precipitados Mg7Zn3 e MgZn.
Os picos ocorridos acima de 450°C (ítrio e gadolínio) são relatados na literatura
como precipitados ternários do tipo Mg-Zn-RE[11].
Figura 11 - gráfico fluxo de calor x temperatura
Com 50% redução foi realizado novo DSC que demonstram uma
modificação na inclinação da curva inicial, demonstrando a modificação de um
evento inicialmente exotérmico, para um evento endotérmico caracterizado pelo
processamento mecânico ao qual as ligas foram submetidas, porém os picos de
transição de fase continuam estáveis, conforme figura 12.
Figura 12 - - Gráficos DSC nas ligas como fundidos e com redução de espessura por
laminação em 50%.
15
4.2. Metalografias
A figura 13, apresenta a microestrutura do ZK60, na imagem pode-se
distinguir a presença de duas fases: clara e escura. A fase clara é à base de
magnésio (93% peso), enquanto a fase escura é composta por zinco (6% wt.),
pequenos núcleos estão dispersos na matriz de grãos globulares com uma rede de
precipitados responsáveis por reforçar a matriz. Estruturas de segunda fase (Zn) são
direcionadas para os contornos de grão conforme visto na imagem.
Figura 13 - metalografia ZK60(200x)
A figura 14, ZK60+Y, é notado à diferença microestrutural entre o ZK60
de referência, em que é possível identificar uma leve coalescência entre os
precipitados, formando uma rede mais sólida e contínua, promovendo a redução na
energia de superfície aumentando a tenacidade [1,2,3].
Figura 14 -metalografia ZK60+Y(200x)
A figura 15, ZK60+Gd, o efeito de coalescência de precipitados é muito
mais visível, ocorrendo diferença de morfologia. Nota-se também que o crescimento
da fase escura, em algumas regiões, direções preferenciais em detrimento da
segregação mediante a solidificação do magnésio.
16
Figura 15 - metalografia ZK60+Gd(200x)
A adição de elementos de liga eleva a trabalhabilidade da liga, porém
pode ser observado que o ítrio demonstrou transformação de fase em temperatura
que sugere a formação de precipitados MgZn semelhante ao ZK60 de referência. As
ligas ternárias demonstraram a formação de precipitados em alta temperatura, tais
formações favorecem uma textura não basal, que causa melhoria nas propriedades
mecânicas. Os DSC realizados com a redução de 50% registram a mudança de um
comportamento exotérmico (como fundido) para endotérmico na parte inicial da
curva, porém os picos de transformação de fase permaneceram estáveis, fazendo
com que a temperatura de trabalho continue a mesma para continuidade da
laminação. Assim foi adotada a temperatura de 330°C para as liga de referência e a
com adição de ítrio e 360°C para a liga com gadolínio, ficando este último
condicionado a esta temperatura devido à oxidação se adotado temperatura maior,
haja vista que o forno não possui atmosfera controlada.
As micrografias confirmaram a modificação microestrutural das
amostras, sendo esperado que a adição dos elementos de liga aumente a
tenacidade, favorecendo assim a deformação e a trabalhabilidade a quente das
ligas, sendo que a liga com adição de Gd apresentou uma rede mais contínua e
assim melhor resistência.
A definição de transformações de fase torna a laminação e outras
conformações à quente livre de formação de trincas e dentro de uma faixa de
trabalho adequada a cada liga.
Outros ensaios tornarão possível evidenciar a randomização da textura
e caracterizar melhoria mecânica e determinar as possíveis formas de recristalização
no material.
17
5. CRONOGRAMA.
Tabela 2- Cronograma mestrado
Cronograma das atividades (mestrado)
1° Semestre 2° Semestre 3° Semestre 4° Semestre
Revisão da literatura
Conclusão das disciplinas
Obtenção de matéria-prima
Projeto e manufatura do cadinho
Melhorias no sistema de resfriamento
Preparação de carga para fundição
Fundição de lingotes
Corte dos lingotes para laminação
Ensaio de calorimetria exploratória diferencial
Espectrofotometria de raios X de energia dispersiva
Laminação
qualificação
Metalografias
Ensaio de tração
Microscopia eletrônica de varredura com EBSD
Publicações e elaboração de tese
18
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Engineering Materials Science: From Fundamentals to Material and Component
Characterization, WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim, 2008
Apresentar as citações e referências dos trabalhos acadêmicos de
acordo com as "Diretrizes para apresentação de dissertações e teses da USP".
HISTÓRICO ESCOLAR.
ANEXO OBRIGATÓRIO, extrair ficha do aluno do sistema Janus.

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fundição, laminação e caracterização liga ZK60 com adição de terras raras.

  • 1. VALDIR TIAGO BORDIN Fundição, laminação e caracterização de ligas de magnésio ZK 60 com adição de terras raras Monografia de Qualificação de Mestrado apresentada ao programa de Pós- Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais da Universidade de São Paulo, como parte dos requisitos para obtenção do título de Mestre em Ciências. Área de concentração: Desenvolvimento, Caracterização e Aplicação de Materiais. Orientador(a): Prof. Dr. Haroldo Cavalcanti Pinto Coorientador(a): Dr. Erenilton Pereira da Silva São Carlos 2018
  • 2.
  • 3. SUMÁRIO 1. INTRODUÇÃO TEÓRICA FUNDAMENTAL......................................2 1.1. Nomenclatura e influência dos elementos de liga...................................... 3 1.2. Comportamento de deformação do magnésio........................................... 4 1.3. Laminação à quente .................................................................................... 5 1.4. Ensaios e testes ........................................................................................... 6 DSC......................................................................................................................... 6 EDX......................................................................................................................... 6 DRX ........................................................................................................................ 6 Metalografia .......................................................................................................... 6 Ensaio de tração .................................................................................................... 7 MEV / EBSD............................................................................................................ 7 2. OBJETIVOS............................................................................................7 3. METODOLOGIA.....................................................................................7 3.1. Fundição ...................................................................................................... 8 3.2. Esquema de retirada de amostras............................................................. 10 3.3. Laminação.................................................................................................. 11 3.4. Ensaios e testes requeridos....................................................................... 12 DSC - Calorimetria Exploratória Diferencial......................................................... 13 Metalografia ........................................................................................................ 13 4. RESULTADOS PRELIMINARES.......................................................13 4.1. Curvas DSC................................................................................................. 13 4.2. Metalografias............................................................................................. 15 5. CRONOGRAMA...................................................................................17 REFERÊNCIAS. ..........................................................................................18 HISTÓRICO ESCOLAR. ............................................................................20
  • 4. 2 1. INTRODUÇÃO TEÓRICA FUNDAMENTAL. Metal cinza-prateado normalmente utilizado com outros elementos de liga, o magnésio, é o sexto elemento em abundância na crosta terrestre (constituindo cerca de 2,76%) e o terceiro metal mais utilizado no mundo, na sequência do ferro e alumínio. Dentre os metais estruturais, apresenta a menor densidade (1,74g/cm3, conforme apresentado na figura 1),cerca de dois terços da densidade do alumínio, o que viabiliza a sua aplicação em projetos que visam a diminuição de peso em diversos segmentos industriais.[1,2,3] Figura 1 - comparação de densidade entre elementos [3] O mercado automobilístico concentra cerca de 80% da aplicação do magnésio, apresentando mais de 60 peças diferentes neste segmento, ocorrendo em maior frequência em partes estruturais dos painéis de instrumentos, caixas de transferência, componentes de direção e suporte do radiador. Na indústria aeroespacial, sua utilização ocorre em sistemas de transmissão, do motor e nos trens de pouso, além de desenvolvimento de grandes projetos de nível mundial visando políticas econômicas e ecológicas para estruturas mais leves em aeronaves. Outro segmento crescente na utilização das ligas de magnésio é o da indústria 3C (computação, comunicação e consumo) que concentra a utilização em ferramentas manuais (motosserras, cortadores de grama e sopradores), o elevado valor agregado e elevada demanda torna interessante a utilização, aplicações em celulares e computadores ocorrem atualmente com a vantagem de peso reduzido, resistência e bloqueio das ondas eletromagnéticas [4,5,6,7].
  • 5. 3 O magnésio puro não pode ser utilizado como material estrutural devido seu baixo limite elástico (21 Mpa), baixa dureza (37 HB – dureza Brinell), baixa temperatura de ignição e instabilidade térmica, a melhora destes parâmetros pode ser obtida através de soluções sólidas, formação de precipitados e encruamento. A redução do tamanho de grão e a adição de elementos de liga na matriz promovem o aumento da ductilidade do material. Dentre os elementos, os mais comuns a serem empregados são o alumínio, o zinco, o manganês, o zircônio e as terras raras (que compreende o grupo dos lantanídeos na tabela periódica junto ao escândio e o ítrio totalizando dezessete elementos, que apesar do nome são abundantes no planeta) [1,8,9,10,11,12]. 1.1. Nomenclatura e influência dos elementos de liga A liga utilizada para o trabalho trata-se da ZK60, onde a primeira parte designa os elementos de liga zinco (“Z”) e zircônio( “K”), e na segunda parte o percentual de zinco em torno de 6%. Dentre as ligas de magnésio, esta especificação destaca-se por conferir maior resistência mecânica, o zinco atua como refinador de grãos, aumentando o limite de escoamento, porém possui baixa estabilidade térmica e tendência de formação de trincas à quente, devido a fases intermetálicas de baixo ponto de fusão no sistema Mg-Zn. O limite de solubilidade do Zn encontra-se em 6,2% em peso a 340°C, nas ligas fundidas, o zinco promove aumento da ductilidade em concentrações de até 1% em peso, acima deste percentual, ocorre a diminuição do alongamento com isso aumentando as concentrações de soluto, aumentando assim a resistência mecânica da liga [1,2,10]. Os elementos terras raras influenciam de forma diferente, de acordo com suas peculiaridades:  Ligas Mg-Y O ítrio atua na atividade dos sistemas de deslizamentos, sendo considerado como o elemento que menos influencia na textura. Ocorre o aumento compressão, gerando o aumento na diversificação dos modos de deformação provocando uma distribuição de deformação mais homogênea e, portanto, gera uma textura mais macia após a recristalização [1,11]
  • 6. 4 A adição de Ítrio, diminuí a suscetibilidade de trinca de solidificação no fundido, pois aumenta a temperatura solidus do sistema, reduzindo a faixa de resfriamento final, diminuindo o caminho de solidificação e facilitando a transformação eutética ou peritética terminal. O aumento da temperatura solidus pode ser explicado pela formação de fases ternárias(“enriquecimento de elementos virtuais”) [1,12].  Ligas Mg-Gd Possuindo alta solubilidade no Mg, o gadolínio é conhecido por possuir efeito na melhora da resistência mecânica, refinador de grão (economicamente rentável, diminuição do tamanho médio em até 75%), fortalecedor de solução sólida e modificador de textura para Mg. Em temperatura ambiente, promove aumento de resistência mecânica com pequena perda da ductilidade [1,11]. 1.2. Comportamento de deformação do magnésio A estrutura cristalina do magnésio é hexagonal compacta (HC), conferindo forte anisotropia, limitando a ativação de sistemas de deslizamento, onde ocorre a prevalência dos sistemas basais de escorregamento a temperatura ambiente (planos com maior densidade atômica e as direções mais compactas nele contida é onde ocorre o deslizamento), desta forma não satisfaz a Teoria de Taylor (em que se faz necessário o mínimo de cinco sistemas de deslizamento) para que a deformação seja homogênea. A figura 2 apresenta os principais planos de deslizamento da estrutura hexagonal compacta, em que o plano (0001) e a direção <1-120> como a mais compacta, portando onde se tem a prevalência de deformações. A força critica de corte necessária para o sistema de deslizamento basal é cem vezes menor que a necessária para ativar os sistemas de deslizamento prismático {10 -1 0 }〈11 -20 〉 e piramidal {10 -1 1}〈1-1 20 〉, por isso o deslizamento no Mg em temperatura ambiente vai ocorrer no plano basal. Elementos de liga atuarão influenciando esta razão e tornando possível a ativação de outros sistemas com uma força crítica menor, assim como o incremento de temperatura atua nesse fator, atenuando a razão e auxiliando na ativação de sistemas que satisfação a Taylor [1,8].
  • 7. 5 Figura 2 - principais sistemas de deslizamento da célula HC (hexagonal compacta)[8] 1.3. Laminação à quente As ligas de magnésio apresentam baixa capacidade de laminação, acarretando baixas reduções percentuais por passe, elevando o seu número no laminador, o que torna economicamente inviável, porém com a adoção dos elementos terras raras essa trabalhabilidade aumenta, podendo tornar o laminado mais competitivo e de produção mais eficiente. A laminação de ZK60 aumenta os limites de resistência a tração (chegando a 371Mpa e 26% de alongamento) [1,11,13,14]. Na laminação à quente, ocorre a recristalização dinâmica contínua e refino do grão, propiciando um aumento significativo da resistência mecânica, respeitando a lei de Hall-Petch, sendo considerado como o método mais eficaz para melhorar simultaneamente a resistência, plasticidade e deformabilidade de ligas de magnésio. É observada uma homogeneização na microestrutura que foi laminada que corrobora para a melhora no material [1,11,15,16]. O gadolínio na conformação da liga ZK60, atua refinando os grãos e partículas intermetálicas mais finas o que confere melhor resistência à tração na
  • 8. 6 temperatura ambiente, assim como em temperaturas elevadas, proveniente de fase intermetálica com maior ponto de fusão, no entanto, a ductilidade e o endurecimento por trabalho diminuem [17,18,19,20]. 1.4. Ensaios e testes DSC O DSC por compensação de potência é um calorímetro que mede diretamente a energia envolvida nos eventos térmicos. A amostra e a referência são aquecidas ou resfriadas em fornos separados idênticos. O princípio de funcionamento pressupõe que amostra e referência sejam mantidas sempre em condições isotérmicas. Assim, se amostra sofre alteração de temperatura, promovida por um evento endotérmico ou exotérmico, os termopares detectam a diferença entre ela e a referência, e o equipamento, automaticamente, modifica a potência de entrada de um dos fornos, de modo a igualar a temperatura de ambos. A diferença entre o calor fornecido à amostra e a referência (dH/dT) é registrada em função da temperatura ou do tempo [21]. EDX O ensaio de EDX (Espectrofotometria de raios X de energia dispersiva) fornece a composição química do material, identificando-o e quantificando as percentagens em massa. A técnica baseia-se em medir as intensidades dos raios-X emitidos por fluorescência no processo de relaxação eletrônica radioativo dos elementos químicos que constituem a amostra [22]. DRX Técnica consiste na difração de raios X e serve para se determinar estrutura de sólidos cristalinos, conhecer o arranjo dos átomos em retículos cristalinos, determinar fases presentes no material [19]. Metalografia A análise metalográfica nos fornece a morfologia dos grãos, distribuição dos intermetálicos e outros dados específicos da amostra que podem ser observados em microscópio ótico [19].
  • 9. 7 Ensaio de tração O ensaio de tração é utilizado para avaliar diversas propriedades mecânicas dos materiais, sendo uma amostra deformada normalmente até a fratura, sendo monitorada a força e deformação aplicada em cada instante, sendo plotado um gráfico de tensão versus deformação que fornecerá dados de projeto [19]. MEV / EBSD A análise por microscópio eletrônico de varredura permite aumentos que não seriam possíveis na metalografia convencional, sendo um dos mais versáteis instrumentos para análise microestrutural de materiais sólidos, com o auxílio do EBSD (difração de elétrons retroespalhados) permite a análise cristalográfica de um material, ou seja, a determinação da orientação cristalina pontualmente ou em áreas específicas [19]. 2. OBJETIVOS. O objetivo geral deste trabalho é a elaboração de ligas fundidas, tendo uma amostra de referência sem adição de terras raras e outras duas amostras também fundidas, uma com adição de gadolínio e outra com a adição de ítrio, desta forma, podendo estabelecer parâmetros para a laminação, estudo da influência das terras raras nesses parâmetros e a caracterização das ligas. Apesar de muitas teorias serem relatadas em trabalhos científicos, a laminação à quente da liga ZK60 foi pouco explorada deixando uma lacuna a ser entendida quanto a seus parâmetros de trabalho, assim como a modificação destes parâmetros devido a influência na adição de ítrio ou gadolínio. 3. METODOLOGIA. Os materiais empregados para o estudo foram obtidos pela fusão no departamento de engenharia de materiais da EESP-USP (SMM-USP). Para elaborar as amostras, utilizou-se o magnésio metálico, zinco eletrolítico, um tarugo enriquecido com gadolínio e outro com ítrio previamente analisados por EDX, para definição de proporção na carga a ser fundida. Após a fusão a composição química de cada amostra foi dada por EDX conforme a tabela 1.
  • 10. 8 Tabela 1 - Composição química das amostras (% wt.) Liga Mg Zn Y Gd ZK60 Bal. 6.02 - - ZK60-Y Bal. 6.91 0.62 - ZK60-Gd Bal. 5.8 - 2.49 3.1. Fundição As fusões ocorreram em forno resistivo com sistema de agitação mecânica acoplado e atmosfera controlada, possuindo capacidade de aquecimento de até 20ºC por minuto e temperatura máxima de trabalho de 900ºC (figura 3). Para cada fusão, foram realizadas cargas aproximadamente 4,5kg, com materiais previamente cortados, pesados e acomodados em um cadinho fabricado em aço baixo carbono (dimensões principais e foto figura 4). O cadinho após ser acomodado no forno, conectado a dois termopares, é então fechado, e a bomba de vácuo é acionada até que tenha valor de aproximadamente -0,4 bar, sendo então, aberto a válvula do gás inerte argônio em vazão controlada de 2 litros por minuto. Segue o aquecimento até um patamar de 820°C durante 15 minutos, é importante observar que ao alcançar 800°C o agitador mecânico é acionado a uma frequência de 2Hz e desce até atingir o fundo do cadinho, a frequência é então aumentada para 10Hz, com a finalidade de homogeneizar o metal líquido, permanecendo até o final da fusão. Após este período a temperatura é diminuída para 650°C, a vazão do argônio é aberta para 20l/minuto para a quebra de vácuo e o agitador é retirado, o forno é aberto e com o auxílio de duas hastes de alumínio, o cadinho é retirado e levado ao tanque de resfriamento.
  • 11. 9 Figura 3 - a) desenho em perspectiva do forno resistivo utilizado na fusão [20] b) foto do cadinho sendo retirado do forno Figura 4 a) dimensões do cadinho em aço carbono b) foto cadinho O método de resfriamento é denominado como PMICC (Permanent Mould In direct Chill Casting) que confere controle da taxa de resfriamento ao fundido, consistindo na retirada do cadinho do forno e sendo mergulhado em um tanque com água em temperatura ambiente a uma velocidade controlada. No tanque de resfriamento, é acionado um motor acoplado a um sistema de redução e um inversor, que controlam a descida a uma velocidade constante em 160mm/minuto, submergido de forma que uma parte do fundido (cerca de 50mm) permaneça fora da água por um minuto para propiciar um efeito semelhante a de um massalote de fundição, prevenindo trincas e segregação no interior do lingote (figura 5). a b a b
  • 12. 10 Figura 5 a) desenho esquemático do PMICC[20] b) cadinho sendo mergulhado no tanque c) esquema de montagem do sistema de resfriamento ao motor e redutor Após o resfriamento do lingote, o fundo do cadinho é removido com auxílio de uma esmerilhadora, submetendo a parte inferior do lingote a uma força exercida por uma prensa, sendo sacado do mesmo, cada lingote tendo cerca de 200 mm de comprimento (figura 6). Figura 6- peça fundida 3.2. Esquema de retirada de amostras As peças passaram por processo de usinagem conforme a figura 7 para melhor aproveitamento do material, as amostras de número 1 são destinadas para laminação sendo amostras 30x15mm, a de número 2 (5x15mm) foi destinada a retirada para espectrofotometria de raios X de energia dispersiva (EDX), calorimetria exploratória diferencial (DSC) e outros ensaios complementares, o número 3 compreende amostras para laminação que serão destinadas para ensaio de tração e o 4 reserva de material. a b c
  • 13. 11 Figura 7 plano de corte das amostras 3.3. Laminação Após a usinagem as amostras são encaminhadas para o laboratório dentro do Departamento de Engenharia de Materiais, EESC-USP, conforme figura 8 item a, um laminador de dois rolos simétricos com 75 mm de diâmetro e rotação controlável, com velocidade máxima de 13rpm de possuindo passe de redução com 0,4mm por volta, motor marca Weg de 3 cv, 6 pólos 220/380V forma construtiva B3D. As amostras com 30mm de largura e 15mm espessura inicial, foram seccionadas em amostras com 40mm de comprimento para os passes iniciais de 10% até obter a redução na espessura de 50%, após esta redução inicial, amostras são novamente seccionadas a fim de obter parâmetros de redução padronizados, variando de 10% até 30% verificando a integridade da chapa após a laminação, chegando à espessura final de 3mm. As amostras são aquecidas em forno resistivo com aquecimento até 1300ºC, precisão de ± (figura 8 item b), a temperatura de trabalho será definida conforme a liga e ensaio de DSC, o tempo inicial de aquecimento e homogeneização é de 30 minutos e entre os passes de redução adotou-se o tempo de 15 minutos, para garantir a homogeneidade térmica.
  • 14. 12 Figura 8 - a)laminador simétrico dois rolos; b) forno resistivo [20] 3.4. Ensaios e testes requeridos Testes e ensaios foram requeridos desde a fusão para determinar a composição química, assim como ensaio de DSC para determinar a temperatura adequada a laminação, podendo identificar e registrar a influência dos elementos de liga no comportamento térmico, o fluxograma na figura 9 procura identificar os ensaios e testes. A cada passe de redução é retirada uma amostra para realizar metalografia, assim tendo um perfil de evolução da microestrutura e após redução de 50% foi realizado novo DSC para investigar mudanças no comportamento do material. Figura 9 - fluxograma dos ensaios a serem realizados a b
  • 15. 13 DSC - Calorimetria Exploratória Diferencial Para a análise DSC, foi utilizado o calorímetro modelo STA-449/ Júpiter, fabricado pela Netzsch GMBH. O material foi aquecido, com taxa constante de 20°C/min sobre o fluxo de argônio, até a temperatura de 500°C. Cerca de 10 a 15 mg de amostra foi colocada em cadinho de alumina. As análises térmicas de DSC foram utilizadas para caracterizar as transformações de fases e as temperaturas de início e de pico de transformação (figura10). Figura 10 - Equipamento de DSC Júpiter STA-449 Metalografia Preparação metalográfica realizada em amostras embutidas em baquelite, devidamente identificadas, embutidora Buehler Simplimet XPS1, seguido de lixamento utilizando lixas de grana 800, 1200, 1500 e 2500, sendo realizado manualmente a 250RPM até atingir uma condição satisfatória. Depois de finalizado o processo de lixamento as amostras foram polidas com pasta de diamante 1mm e lubrificante não ferroso por 3 minutos e depois lavados em etanol e secas com auxílio de um soprador. Na preparação utilizou-se politriz EcoMet 250 marca Buehler. Após término da preparação, as amostras foram analisadas em um microscópio ótico AXIOScope A1 da marca Zeiss. 4. RESULTADOS PRELIMINARES. 4.1. Curvas DSC A figura 11 mostra as curvas de DSC para as ligas investigadas. De acordo com o obtido com a taxa de aquecimento, os picos endotérmicos (transformação de fase) foram a 348,4 ° C para a liga de referência ZK 60, na liga com adição de ítrio foram registrados dois picos sendo o primeiro a 345,6°C e o
  • 16. 14 segundo a 455,2°C. A liga com adição de gadolínio apresentou um pico somente em 452,8° C. Os picos de transformação de fase apresentados na referência e na liga com adição de ítrio combinam com o ponto de fusão dos precipitados Mg7Zn3 e MgZn. Os picos ocorridos acima de 450°C (ítrio e gadolínio) são relatados na literatura como precipitados ternários do tipo Mg-Zn-RE[11]. Figura 11 - gráfico fluxo de calor x temperatura Com 50% redução foi realizado novo DSC que demonstram uma modificação na inclinação da curva inicial, demonstrando a modificação de um evento inicialmente exotérmico, para um evento endotérmico caracterizado pelo processamento mecânico ao qual as ligas foram submetidas, porém os picos de transição de fase continuam estáveis, conforme figura 12. Figura 12 - - Gráficos DSC nas ligas como fundidos e com redução de espessura por laminação em 50%.
  • 17. 15 4.2. Metalografias A figura 13, apresenta a microestrutura do ZK60, na imagem pode-se distinguir a presença de duas fases: clara e escura. A fase clara é à base de magnésio (93% peso), enquanto a fase escura é composta por zinco (6% wt.), pequenos núcleos estão dispersos na matriz de grãos globulares com uma rede de precipitados responsáveis por reforçar a matriz. Estruturas de segunda fase (Zn) são direcionadas para os contornos de grão conforme visto na imagem. Figura 13 - metalografia ZK60(200x) A figura 14, ZK60+Y, é notado à diferença microestrutural entre o ZK60 de referência, em que é possível identificar uma leve coalescência entre os precipitados, formando uma rede mais sólida e contínua, promovendo a redução na energia de superfície aumentando a tenacidade [1,2,3]. Figura 14 -metalografia ZK60+Y(200x) A figura 15, ZK60+Gd, o efeito de coalescência de precipitados é muito mais visível, ocorrendo diferença de morfologia. Nota-se também que o crescimento da fase escura, em algumas regiões, direções preferenciais em detrimento da segregação mediante a solidificação do magnésio.
  • 18. 16 Figura 15 - metalografia ZK60+Gd(200x) A adição de elementos de liga eleva a trabalhabilidade da liga, porém pode ser observado que o ítrio demonstrou transformação de fase em temperatura que sugere a formação de precipitados MgZn semelhante ao ZK60 de referência. As ligas ternárias demonstraram a formação de precipitados em alta temperatura, tais formações favorecem uma textura não basal, que causa melhoria nas propriedades mecânicas. Os DSC realizados com a redução de 50% registram a mudança de um comportamento exotérmico (como fundido) para endotérmico na parte inicial da curva, porém os picos de transformação de fase permaneceram estáveis, fazendo com que a temperatura de trabalho continue a mesma para continuidade da laminação. Assim foi adotada a temperatura de 330°C para as liga de referência e a com adição de ítrio e 360°C para a liga com gadolínio, ficando este último condicionado a esta temperatura devido à oxidação se adotado temperatura maior, haja vista que o forno não possui atmosfera controlada. As micrografias confirmaram a modificação microestrutural das amostras, sendo esperado que a adição dos elementos de liga aumente a tenacidade, favorecendo assim a deformação e a trabalhabilidade a quente das ligas, sendo que a liga com adição de Gd apresentou uma rede mais contínua e assim melhor resistência. A definição de transformações de fase torna a laminação e outras conformações à quente livre de formação de trincas e dentro de uma faixa de trabalho adequada a cada liga. Outros ensaios tornarão possível evidenciar a randomização da textura e caracterizar melhoria mecânica e determinar as possíveis formas de recristalização no material.
  • 19. 17 5. CRONOGRAMA. Tabela 2- Cronograma mestrado Cronograma das atividades (mestrado) 1° Semestre 2° Semestre 3° Semestre 4° Semestre Revisão da literatura Conclusão das disciplinas Obtenção de matéria-prima Projeto e manufatura do cadinho Melhorias no sistema de resfriamento Preparação de carga para fundição Fundição de lingotes Corte dos lingotes para laminação Ensaio de calorimetria exploratória diferencial Espectrofotometria de raios X de energia dispersiva Laminação qualificação Metalografias Ensaio de tração Microscopia eletrônica de varredura com EBSD Publicações e elaboração de tese
  • 20. 18 REFERÊNCIAS. [1] A. Imandoust, A review on the effect of rare-earth elements on texture evolution during processing of magnesium alloys, J Mater Sci, 52 pp1– 29 September, 2016 [2] ASM Handbook, Vol.15: Casting, pp. 1755-1759 [3] L. Canale, Materiais Metálicos Ligas de Alumínio, 2012, https://pt.slideshare.net/jennyschiavinato/ligas-no-ferrosas-48587734 [4] H. Luo, Applications: aerospace, automotive and other structural applications of magnesium. USA: General Motors Global Research & Development, 2012. [5] E. Hombergsmeier, Magnesium for aerospace applications, http://www.materials.manchester.ac.uk/pdf/research/latest/magnesium/elke_ho mbergsmeier_AEROMAG%20Paper_07.pdf. [6] O. Pashkova, Present state and future of magnesium application in aerospace industry, (2007)http://www.magnesium- technologies.com/var/249/76511PRESENT%20STATE%20AND%20FUTURE %20OF%20MAGNESIUM%20APPLICATION%20IN%20AEROSPACE%20IN DUSTRY.pdf. [7] F. França, Tendências para o mercado brasileiro de magnésio, 11° Seminário de metais não ferrosos ABM - SP- setembro / 2009. [8] H. E. Friedrich, Magnesium Technology: Metallurgy, Design Data, Applications, (2006) Springer-Verlag Berlin Heidelberg. [9] E. M. García, Influence of alloying elements on the microstructure and mechanical properties of extruded Mg-Zn based alloys, (2009) Dissertation, Technischen Universität Berlin, Germany. [10] J. F. King, Materials perspective magnesium: Commodity or exotic?, (2007) Materials Science and Technology, 23 (1), pp. 1-14. [11] E.P. Silva, Casting in the Semi-Solid State of ZK60 Magnesium Alloy Modified with Rare Earth Addition, Advanced Materials Research Vol. 922 pp 694-699, May, 2014. [12] E.P. Silva, Effect of Mischmetal Additions and Solution Heat Treatments (T4) on the Microstructure and Mechanical Properties of Thixocast
  • 21. 19 ZK60-RE Magnesium Alloys, Materials Science Forum Online, Vol. 879, pp 2300- 2305, November, 2016 [13] R.H. Buzolin, In situ synchrotron radiation diffraction investigation of the compression behavior at 350 °C of ZK40 alloys with addition of CaO and Y, Materials Science & Engineering A 664 pp 2–9, May, 2016 [14] H. Pan, Recent developments in rare-earth free wrought magnesium alloys having high strength: A review, Journal of Alloys and Compounds 663 (2016) 321-331. [15] F. Jianfeng, Effect of rolling and heat treatment on microstructure and mechanical properties of Mg3.5Y0.8Ca0.4Zr alloy, JOURNAL OF RARE EARTHS, Vol. 30, No. 11, Nov. 2012, P. 1146. [16] S. Gui-hua, Microstructure and mechanical properties of Mg- 6Al-0.3Mn-xY alloysprepared by casting and hot rolling, Trans. Nonferrous Met. Soc. China 20 (2010) 383-389. [17] A. J. Carpenter, A mechanism-dependent material model for the effects of grain growth and anisotropy on plastic deformation of magnesium alloy AZ31 sheet at 450°C, Acta Materialia 68 (2014) 254–266. [18] X.Qiu, Microstructures and tensile properties of Mg–Zn–(Gd)– Zr alloys extruded at various temperatures, Rare Met. (2017) 36(12):962–970. [19] E. F. Volkova, Manifestation of the effect of superplasticity in deformable magnesium alloys with REE, Metal Science and Heat Treatment, Vol. 56, Nos. 11 – 12, March, 2015. [19] W.D. J. Callister, Ciência e Engenharia de Materias: uma introdução. 7ª. ed. Utah: John Wiley & Sons, 2008 [20] E. P. Silva, Fundição, Laminação e Soldagem por Fricção e Mistura Mecânica de Ligas de Magnésio com Adição de Mischmetal, Tese (Doutorado) - Programa de Pós-Graduação em Ciências e Engenharia de Materiais e Área de Concentração em Desenvolvimento Caracterização e Aplicação de Materiais -- Escola de Engenharia de São Carlos da Universidade de São Paulo, 2016.
  • 22. 20 [21] S. V. Canevaloro Jr., Técnicas de Caracterização de Polímeros. Artliber Editora Ltda., 2007 [22] W. Reimers, Neutrons and Synchrotron Radiation in Engineering Materials Science: From Fundamentals to Material and Component Characterization, WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim, 2008 Apresentar as citações e referências dos trabalhos acadêmicos de acordo com as "Diretrizes para apresentação de dissertações e teses da USP". HISTÓRICO ESCOLAR. ANEXO OBRIGATÓRIO, extrair ficha do aluno do sistema Janus.