{"id":3003,"date":"2023-09-03T07:03:03","date_gmt":"2023-09-03T05:03:03","guid":{"rendered":"https:\/\/mnwell.com\/?p=3003"},"modified":"2023-09-06T05:05:52","modified_gmt":"2023-09-06T03:05:52","slug":"influence-of-casting-process-on-properties-of-a356-aluminum-alloy","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/mnwell.com\/pt\/influence-of-casting-process-on-properties-of-a356-aluminum-alloy\/","title":{"rendered":"Influ\u00eancia do processo de fundi\u00e7\u00e3o nas propriedades da liga de alum\u00ednio A356"},"content":{"rendered":"

As ligas de alum\u00ednio fundido s\u00e3o amplamente utilizadas nos dom\u00ednios do fabrico de autom\u00f3veis e da ind\u00fastria aeron\u00e1utica devido ao seu excelente desempenho de fundi\u00e7\u00e3o, boa resist\u00eancia \u00e0 corros\u00e3o, elevada resist\u00eancia espec\u00edfica e baixo custo de produ\u00e7\u00e3o. A liga de alum\u00ednio A356 \u00e9 uma liga de Al-Si de fundi\u00e7\u00e3o comummente utilizada. Devido \u00e0 sua boa fluidez, boa estanquidade ao ar, pequena taxa de retra\u00e7\u00e3o e pequena tend\u00eancia de aquecimento, \u00e9 normalmente utilizada para fabricar pe\u00e7as fundidas com estruturas complexas, como cabe\u00e7as de cilindro de motores de autom\u00f3veis, componentes deslizantes e cubos de roda. .
Com o desenvolvimento da ind\u00fastria autom\u00f3vel, a expans\u00e3o do seu \u00e2mbito de aplica\u00e7\u00e3o imp\u00f5e requisitos mais elevados \u00e0s propriedades mec\u00e2nicas e \u00e0s capacidades de dissipa\u00e7\u00e3o de calor das pe\u00e7as. A resist\u00eancia \u00e0 tra\u00e7\u00e3o da liga A356 de fundi\u00e7\u00e3o em molde de metal \u00e9 de cerca de 180 MPa, o alongamento \u00e9 de cerca de 5,0% e a condutividade t\u00e9rmica \u00e0 temperatura ambiente \u00e9 de cerca de 150,7 W \/ (m\u2219K). Os principais fatores que afetam as propriedades mec\u00e2nicas da liga de alum\u00ednio fundido incluem o tipo, tamanho e morfologia das fases na liga, e a natureza, quantidade e distribui\u00e7\u00e3o dos defeitos de fundi\u00e7\u00e3o. Durante o processo de fundi\u00e7\u00e3o por compress\u00e3o, devido ao efeito da press\u00e3o, os gr\u00e3os s\u00e3o refinados e a densidade da estrutura \u00e9 aumentada, melhorando assim as propriedades mec\u00e2nicas da fundi\u00e7\u00e3o. A resist\u00eancia \u00e0 tra\u00e7\u00e3o da fundi\u00e7\u00e3o por extrus\u00e3o l\u00edquida pode atingir 208,975 MPa, e o alongamento pode atingir 8,58%. Al\u00e9m disso, com o aumento da press\u00e3o de fundi\u00e7\u00e3o, a condutividade t\u00e9rmica da liga aumenta significativamente. No entanto, devido \u00e0 r\u00e1pida velocidade de enchimento do metal l\u00edquido na fundi\u00e7\u00e3o por compress\u00e3o de l\u00edquido, \u00e9 inevit\u00e1vel que o g\u00e1s fique preso e cause defeitos de fundi\u00e7\u00e3o. Depois de preparar a pasta semi-s\u00f3lida, a fundi\u00e7\u00e3o por compress\u00e3o \u00e9 efectuada para aumentar a viscosidade da pasta e eliminar ao m\u00e1ximo os defeitos de fundi\u00e7\u00e3o. Zhu Liang usou a fundi\u00e7\u00e3o por compress\u00e3o semi-s\u00f3lida para preparar pilares de liga de alum\u00ednio A356. Devido \u00e0 esferoidiza\u00e7\u00e3o do \u03b1-Al e ao refinamento do Si eut\u00e9ctico na microestrutura, as propriedades mec\u00e2nicas foram melhoradas, e a resist\u00eancia \u00e0 tra\u00e7\u00e3o foi melhorada em compara\u00e7\u00e3o com a fundi\u00e7\u00e3o cont\u00ednua. 7,8%, o alongamento aumentou em 350%.<\/p>\n\n\n\n

As amostras da liga A356 foram preparadas utilizando tr\u00eas m\u00e9todos de fundi\u00e7\u00e3o: Fundi\u00e7\u00e3o em molde permanente, fundi\u00e7\u00e3o por compress\u00e3o l\u00edquida e fundi\u00e7\u00e3o por compress\u00e3o semi-s\u00f3lida. A sua microestrutura e morfologia da fase eut\u00e9ctica de Si foram observadas, e a sua condutividade t\u00e9rmica e propriedades mec\u00e2nicas foram testadas e analisadas. Para compreender os campos de aplica\u00e7\u00e3o da liga de alum\u00ednio A356.<\/p>\n\n\n\n

Materiais e m\u00e9todos de ensaio<\/h3>\n\n\n\n

Material de teste<\/h4>\n\n\n\n

O material de ensaio \u00e9 a liga de alum\u00ednio comercial A356, e a sua composi\u00e7\u00e3o \u00e9 apresentada na Tabela 1.<\/p>\n\n\n\n

\"\"<\/figure>\n\n\n\n

M\u00e9todo de ensaio e equipamento<\/h4>\n\n\n\n

Tr\u00eas m\u00e9todos de fundi\u00e7\u00e3o diferentes, incluindo PMC, LSC e SSC, foram utilizados no teste. Entre eles, o PMC utilizou o forno de resist\u00eancia de cadinho do tipo SG-7.5-10 para fundir novamente a liga de alum\u00ednio A356 comercial. Quando a temperatura subiu para 720\u00b0C, foi adicionado 26 com uma fra\u00e7\u00e3o de massa de 1% para refina\u00e7\u00e3o (desgaseifica\u00e7\u00e3o e remo\u00e7\u00e3o de esc\u00f3rias) e depois deixado em repouso. Em seguida, a liga foi colocada em um molde pr\u00e9-aquecido a 250 \u2103 para obter uma fundi\u00e7\u00e3o. A fundi\u00e7\u00e3o por compress\u00e3o usa uma m\u00e1quina de fundi\u00e7\u00e3o por compress\u00e3o horizontal 600T com uma for\u00e7a de inje\u00e7\u00e3o de 784 kN, uma press\u00e3o espec\u00edfica de 101 MPa e uma press\u00e3o de reten\u00e7\u00e3o de 15 s. O l\u00edquido da liga de alum\u00ednio \u00e9 derramado no cilindro da m\u00e1quina de fundi\u00e7\u00e3o por compress\u00e3o pr\u00e9-aquecido a 250 \u2103 ap\u00f3s a esc\u00f3ria de refino ser removida e deixada em repouso, e ent\u00e3o a pasta de liga \u00e9 empurrada para o molde pr\u00e9-aquecido a 250 \u2103 para extrus\u00e3o. O SSC, por outro lado, derrama a liga de alum\u00ednio A356 fundida em uma m\u00e1quina de polpa semi-s\u00f3lida do tipo tambor para fazer a polpa (a temperatura de sa\u00edda \u00e9 de 590 \u00b0 C) e, em seguida, injeta-a no barril da extrusora para extrus\u00e3o. O tamanho da pe\u00e7a formada \u00e9 de 160 mm \u00d7 170 mm \u00d7 8 mm.<\/p>\n\n\n\n

As amostras de diferentes m\u00e9todos de fundi\u00e7\u00e3o foram desbastadas e finamente mo\u00eddas para alisar e polir a superf\u00edcie, e depois corro\u00eddas com solu\u00e7\u00e3o de HF 0,5% durante 20 s. As microestruturas das tr\u00eas fundi\u00e7\u00f5es foram observadas num microsc\u00f3pio metalogr\u00e1fico (4XG-MS). A fase eut\u00e9ctica do Si e a fratura por tra\u00e7\u00e3o foram observadas por microscopia eletr\u00f3nica de varrimento (QUANTAFG-450). O difrat\u00f3metro de raios X (D\/max-2400) foi utilizado para a an\u00e1lise das fases, 2\u03b8 foi 20\u00b0~90\u00b0, e a constante de rede foi analisada pelo software Jade5.0. A difusividade t\u00e9rmica \u00e9 medida pelo analisador de condutividade t\u00e9rmica a laser LFA457, a temperatura de teste \u00e9 de 25 \u00b0 C e o tamanho da amostra \u00e9 \u03c612,7 mm \u00d7
\u03bb=\u03b1-\u03c1-c (1)<\/p>\n\n\n\n

Na f\u00f3rmula, \u03b1 \u00e9 a difusividade t\u00e9rmica, m\u33a1\/s; \u03c1 \u00e9 a densidade, g\/cm\u00b3; J\/(g-K).<\/p>\n\n\n\n

Utilizar uma m\u00e1quina de corte de arame para cortar a amostra de tra\u00e7\u00e3o (ver Figura 1), utilizar a m\u00e1quina de ensaio de materiais universal eletr\u00f3nica WDW-100D para realizar um ensaio de tra\u00e7\u00e3o e registar a resist\u00eancia \u00e0 tra\u00e7\u00e3o e o alongamento da amostra. O aparelho de ensaio de dureza Brinell HB-3000B foi utilizado para testar a dureza da liga.<\/p>\n\n\n\n

Influ\u00eancia do processo de fundi\u00e7\u00e3o nas propriedades da liga de alum\u00ednio A356 Conclus\u00e3o<\/h3>\n\n\n\n
    \n
  1. O m\u00e9todo de fundi\u00e7\u00e3o afecta significativamente a microestrutura e a morfologia da liga de alum\u00ednio A356. Os gr\u00e3os \u03b1-Al da amostra de fundi\u00e7\u00e3o em molde de metal s\u00e3o dendritos grosseiros com um tamanho m\u00e9dio de 137,807 \u03bcm, e a fase Si eut\u00e9tica existe em forma de ripa e lamelar com um di\u00e2metro m\u00e9dio de 4,04 \u03bcm; Os gr\u00e3os s\u00e3o obviamente refinados, apresentando os menores cristais celulares, com tamanho m\u00e9dio de apenas 43,512 \u03bcm. A fase eut\u00e9tica do Si muda para uma forma de haste delgada e o di\u00e2metro m\u00e9dio cai para 2,05 \u03bcm; o tamanho m\u00e9dio dos gr\u00e3os obtidos por fundi\u00e7\u00e3o por compress\u00e3o semi-s\u00f3lida \u00e9 64,824 \u03bcm, ligeiramente maior do que a fundi\u00e7\u00e3o por compress\u00e3o l\u00edquida, mas a forma \u00e9 mais arredondada, o di\u00e2metro m\u00e9dio da fase eut\u00e9tica do Si cai para 1,61 \u03bcm e se torna uma forma semelhante a um verme com tamanho pequeno, forma curva e bordas rombas.<\/li>\n\n\n\n
  2. As lacunas e desloca\u00e7\u00f5es, os limites de gr\u00e3o, a solu\u00e7\u00e3o s\u00f3lida do elemento, etc., far\u00e3o com que a condutividade t\u00e9rmica da liga seja inferior \u00e0 dos metais puros, mas a condutividade t\u00e9rmica da liga de alum\u00ednio A356 \u00e9 mais sens\u00edvel \u00e0 morfologia da fase Si eut\u00e9ctica. \u00c0 medida que o tamanho e a rela\u00e7\u00e3o de aspeto da fase de Si eut\u00e9ctico diminuem e a circularidade aumenta, a condutividade t\u00e9rmica e o coeficiente de difus\u00e3o t\u00e9rmica mostram uma tend\u00eancia ascendente. A condutividade t\u00e9rmica das pe\u00e7as fundidas em molde met\u00e1lico \u00e9 de 150,064 W\/(m?K), e a condutividade t\u00e9rmica das pe\u00e7as fundidas por extrus\u00e3o l\u00edquida aumentou para 2,0%, enquanto que as pe\u00e7as fundidas por extrus\u00e3o semi-s\u00f3lidas t\u00eam gr\u00e3os de \u03b1-Al maior, formas redondas e Si eut\u00e9ctico. A condutividade t\u00e9rmica atinge 160,220 W\/(m?K), que \u00e9 6,7% superior \u00e0 da fundi\u00e7\u00e3o em molde met\u00e1lico.<\/li>\n\n\n\n
  3. Atrav\u00e9s da fundi\u00e7\u00e3o por compress\u00e3o, os defeitos internos de fundi\u00e7\u00e3o da liga de alum\u00ednio A356 podem ser reduzidos e as suas propriedades mec\u00e2nicas podem ser melhoradas. A resist\u00eancia \u00e0 tra\u00e7\u00e3o da fundi\u00e7\u00e3o em molde met\u00e1lico \u00e9 de 179,930 MPa, o alongamento \u00e9 de 3,19% e a dureza (HB) \u00e9 de 55. A resist\u00eancia \u00e0 tra\u00e7\u00e3o da fundi\u00e7\u00e3o por extrus\u00e3o l\u00edquida atinge 209,446 MPa, o alongamento \u00e9 6,93%, e a dureza (HB) sobe para 64; A resist\u00eancia \u00e0 tra\u00e7\u00e3o das fundi\u00e7\u00f5es por extrus\u00e3o semi-s\u00f3lidas atinge 223,514 MPa, o alongamento \u00e9 13,68%, e a dureza (HB) \u00e9 aumentada para 71, o que \u00e9 significativamente melhorado em compara\u00e7\u00e3o com as fundi\u00e7\u00f5es met\u00e1licas.<\/li>\n<\/ol>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

    Cast aluminum alloys are widely used in the fields of automobile manufacturing and aviation industry due to their excellent casting performance, good corrosion resistance, high specific strength and low production cost. A356 aluminum alloy is a commonly used casting Al-Si alloy. Because of its good fluidity, good air tightness, small shrinkage rate and small heating …<\/p>\n

    Influ\u00eancia do processo de fundi\u00e7\u00e3o nas propriedades da liga de alum\u00ednio A356<\/span> Ler mais \"<\/a><\/p>","protected":false},"author":1,"featured_media":2485,"comment_status":"closed","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"om_disable_all_campaigns":false,"_monsterinsights_skip_tracking":false,"_monsterinsights_sitenote_active":false,"_monsterinsights_sitenote_note":"","_monsterinsights_sitenote_category":0,"_uf_show_specific_survey":0,"_uf_disable_surveys":false,"site-sidebar-layout":"default","site-content-layout":"default","ast-global-header-display":"","ast-banner-title-visibility":"","ast-main-header-display":"","ast-hfb-above-header-display":"","ast-hfb-below-header-display":"","ast-hfb-mobile-header-display":"","site-post-title":"","ast-breadcrumbs-content":"","ast-featured-img":"","footer-sml-layout":"","theme-transparent-header-meta":"","adv-header-id-meta":"","stick-header-meta":"","header-above-stick-meta":"","header-main-stick-meta":"","header-below-stick-meta":"","footnotes":""},"categories":[26],"tags":[202],"aioseo_notices":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/mnwell.com\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/3003"}],"collection":[{"href":"https:\/\/mnwell.com\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/mnwell.com\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/mnwell.com\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/mnwell.com\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=3003"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/mnwell.com\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/3003\/revisions"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/mnwell.com\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/media\/2485"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/mnwell.com\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=3003"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/mnwell.com\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=3003"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/mnwell.com\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=3003"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}