Influência da granulometria dos pós de alumínio e da adição de pó da liga de magnésio ASTM AZ91 na obtenção de espumas metálicas
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Data
2019-02-28
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Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais
Resumo
Estudos recentes ressaltam a importância tecnológica das espumas metálicas para um vasto campo de aplicações estruturais, principalmente nas indústrias aeronáutica e automobilística visando principalmente a economia de combustíveis, pois se conjuga as características mecânicas dos materiais metálicos com a porosidade elevada desses materiais. Nesse contexto vem sendo aprimoradas ao redor do mundo, espumas de alumínio e/ou magnésio, podendo em alguns casos substituir satisfatoriamente componentes metálicos, devido à elevada relação entre a resistência mecânica e a massa especifica, sendo mais indicado para aplicações estruturais. Neste trabalho foi estudado o processo de obtenção das espumas de alumínio por meio da rota da metalurgia do pó utilizando como agente expansor o hidreto de titânio (TiH2). Foram avaliadas a influência da granulometria de 4 diferentes pós de alumínio, bem como- a adição de 5% em massa de pó da liga de magnésio ASTM AZ91 e dois diferentes TiH2. Buscou-se otimizar a compactação uniaxial a frio, pois, segundo a literatura, esta é uma etapa determinante no processamento das espumas de alumínio, para isto foi desenvolvido uma matriz de prensagem em aço SAE 4340 que possibilitou atingir compactações dos pós da ordem de 98% de densidade relativa. Partiu-se de uma proporção da mistura dos pós, contendo 99% de alumínio e 1% de hidreto de titânio, posteriormente tratados termicamente na temperatura 710°C por 8 minutos. Também foram produzidas amostras adicionando 5% em massa da liga AZ91, as quais resultaram em espumas com alta porosidade. As espumas de alumínio produzidas neste estudo apresentaram porosidades próximas às encontradas na literatura, permitindo comparar a influência das condições de contorno do processamento: granulometria dos pós e o ciclo térmico (taxa de aquecimento, temperatura e tempo no platô) sobre a dispersão dos poros na matriz, bem como o tamanho médio dos poros gerados (drenagem e/ou coalescência). Com relação à granulometria utilizada, ficou evidente que quanto menor for o grão maior foram os poros gerados. Ficou ainda evidenciado um ganho significativo na dureza Vickers e de porosidade com a utilização da liga AZ91. Apesar de algumas espumas obtidas nesse trabalho terem porosidades acima de 50%, ainda é necessário melhorar o processo de fabricação para atender aos critérios de qualidade industriais e comerciais
Descrição
Palavras-chave
Espumas metálicas, Metalurgia do pó, Ligas de magnésio, Hidretos