Análise das variáveis térmicas e correlação com os espaçamentos dendríticos e microssegregação na solidificação unidirecional da liga binária Al-4%Cu.

Abstract

O alumínio (Al) e suas ligas constituem um dos materiais metálicos mais versáteis, econômicos e atrativos para uma vasta série de aplicações. Sua aplicação como metal estrutural só é menor que a dos aços. O cobre (Cu) é adicionado às ligas de alumínio para aumentar sua resistência mecânica, dureza, resistência à fadiga e usinabilidade. As primeiras e mais utilizadas ligas de alumínio são aquelas contendo entre 4 a 10% Cu, em peso. Diversas aplicações industriais, tais como nos setores automotivo e aeronáutico, que necessitam de resistência e tenacidade, utilizam ligas do sistema Al-Cu. Como as condições do processo de solidificação influenciam na microestrutura, é proposto um estudo da relação entre as variáveis térmicas na macro/microestrutura, nos espaçamentos dendríticos e na microssegregação de uma liga binária hipoeutética Al-Cu. A metodologia consiste em realizar um experimento de solidificação unidirecional vertical descendente, mantendo o superaquecimento em 15% acima da temperatura liquidus, realizando monitoramento da solidificação através das curvas de resfriamento. Baseado nos resultados experimentais obtidos pelo presente trabalho, podem se extrair que as equações empíricas obtidas por meio da função potência apresentaram uma boa correlação com os resultados experimentais e pôde-se obter uma equação experimental para definição do perfil de concentração de soluto ao longo da fração sólida nas regiões de espaçamento dendrítico terciário.