Uso do Nióbio como refinador de grão para Ligas de Alumínio-Silício

Autores

  • Alexandre Leão Quadro Programa de Pós-Graduação em Física e Química de Materiais – FQMat Universidade Federal de São João Del Rei – UFSJ – São João Del Rei/MG – Brasil
  • Antônio Luiz Ribeiro Sabariz Departamento de Engenharia Mecânica – DEMEC Universidade Federal de São João Del Rei – UFSJ – São João Del Rei/MG – Brasil
  • Marco Túlio Raposo Programa de Pós-Graduação em Física e Química de Materiais – FQMat Universidade Federal de São João Del Rei – UFSJ – São João Del Rei/MG – Brasil

DOI:

https://doi.org/10.47385/cadunifoa.v11.n30.352

Palavras-chave:

refinador, nióbio, alumínio

Resumo

Com o objetivo de encontrar alternativas para o refino de grão de ligas alumínio-silício, um novo refinador foi experimentalmente produzido à base de nióbio, boro e alumínio (Al-3%Nb-1%B). Esta nova liga foi caracterizada quimicamente por espectroscopia de emissão óptica por plasma acoplado indutivamente (ICP-OES), microestruturalmente por microscopia eletrônica de varredura (MEV) e por espectrometria de energia dispersiva (EDS). Foi utilizado o teste TP1, da Aluminum Association, para medir a capacidade de refino desta nova liga sobre a liga Al-11%Si-0,1%Mg e compará-la com o refinador convencional TiBAl 5/1 (5% de titânio e 1% de boro). O tamanho de grão foi medido com uma lupa estereoscópica utilizando o método do intercepto da ABNT. Para os cinco minutos iniciais, o teste TP1 realizado com 1 kg/t da liga Al-3%Nb-1%B apresentou tamanhos de grãos semelhantes ao teste realizado com 5 kg/t de TiBAl 5/1, indicando que este novo refinador pode ser utilizado industrialmente para o refino de grão de ligas alumínio-silício, desde que o tempo de residência seja próximo de 5 minutos.

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Biografia do Autor

Alexandre Leão Quadro, Programa de Pós-Graduação em Física e Química de Materiais – FQMat Universidade Federal de São João Del Rei – UFSJ – São João Del Rei/MG – Brasil

Programa de Pós Graduação em Física e Química de Materiais - FQMat

Referências

ALUMINUM ASSOCIATION, Standard Test Procedure for Aluminum Alloy Grain Refiners – TP1, 1990.

ARANGO, J. M. R.; MARTORANO, M. A. Efeitos da adição do inoculante Al-3%Ti-1%B às ligas do sistema Al-Si. Tecnologia em Metalurgia, Materiais e Mineração, v. 9, p.71-79, 2012.

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 11568: Determinação do tamanho de grão em materiais metálicos. Rio de Janeiro, 1990.

BIROL, Y.; Impact of grain size on mechanical properties of AlSi7Mg0.3 alloy. Materials Science & Engineering, v. 559, p. 394-400, 2012.

BIROL, Y.; Grain refinement and modification of Al-Si foundry alloys with B and Sr additions, Materials Science and Technology, v. 30, p. 1154-1161, 2014.

CHEN, Z.; WANG, T.; GAO, L.; FU, H.; LI, T.; Grain refinement and tensile properties improvements of alluminum foundry alloys by inoculation with Al-B master alloys. Material Science and Engineering A. v. 553, p. 32-36, 2012.

EASTON, M.; StJOHN, D.; Grain refinement of aluminum alloys: Part I. The nucleant and solute paradigms – A review of the literature. Metallurgical and Materials Transactions A, v. 30, p. 1613-1623, 1999.

GREER, A. L.; BUNN, A. M.; TRONCHE, A.; EVANS, P. V.; BRISTOW, D. J.; Modelling of inoculation of metallic melts: application to grain refinement of aluminium by Al-Ti-B. Acta Materialia, v. 48, p. 2823-2835, 2000.

QIU, D.; TAYLOR, J. A.; ZHANG, M. X.; KELLY, P. M.; A mechanism for the poisoning effect of silicon on the grain refinement of Al-Si alloys. Acta Materialia, v. 55, p 1447-1456 2007.

QUESTED, T. E.; Understanding mechanisms of grain refinement of aluminium alloys by inoculation. Materials Science and Technology, v. 20, p. 1357-1369, 2004.

QUESTED, T. E.; GREER, A. L.; The effect of the size distribution of inoculant particles on as-cast grain size in aluminium alloys, Acta Materialia, v. 52, p. 3859-3868, 2004.

MOHANTY, P. S.; GRUZLESKI, J. E.; Mechanism of grain refinement in aluminium. Acta Materialia. v. 43, p. 2001-2012, 1994.

ZHANG, M. X., KELLY, P. M.; EASTON, M. A.; TAYLOR, J. A.; Crystallographic study of grain refinement in aluminum alloys using the edge-to-edge matching model. Acta Materialia, v. 53, p. 1427-1438, 2005.

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Publicado

10-04-2016

Como Citar

QUADRO, Alexandre Leão; SABARIZ, Antônio Luiz Ribeiro; RAPOSO, Marco Túlio. Uso do Nióbio como refinador de grão para Ligas de Alumínio-Silício. Cadernos UniFOA, Volta Redonda, v. 11, n. 30, p. 37–45, 2016. DOI: 10.47385/cadunifoa.v11.n30.352. Disponível em: https://revistas.unifoa.edu.br/cadernos/article/view/352. Acesso em: 12 nov. 2024.

Edição

Seção

Tecnologia e Engenharias

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