Avaliação das propriedades mecânicas de ligas de alumínio-nióbio laminadas a frio

Abstract

Este trabalho teve como objetivo estudar a influência de um processo de conformação a frio nas propriedades mecânicas e nas microestruturas de ligas diluídas de alumínio-nióbio. Amostras foram fabricadas a partir de lingotes de ligas Al 0,8% Nb e Al 1,2% Nb (Silva, 2017) solidificadas em dispositivo unidirecional vertical ascendente. Essas amostras produzidas foram analisadas em 3 estados distintos (como fundidas e após serem submetidas a uma redução em área de seção transversal de 56,50% e de 84,53%) quanto a sua microestrutura e o seu de-sempenho mecânico em ensaios dos materiais. A análise metalográfica das ligas revelou que a microestrutura das amostras se mostrou mais refinada quanto menor a distância da interface metal/molde. O efeito da laminação na microestrutura do material foi bem perceptível e se apresentou de forma mais significativa quanto maior a redução em área realizada. As amostras da liga Al 1,2% Nb obtiveram maiores valores para os módulos de elasticidade quando comparados aos das amostras da liga Al 0,8% Nb, o que sugere ser uma consequência da presença em maior teor do soluto nióbio. Os ensaios de tração realizados permitiram a determinação das propriedades mecânicas associadas. A aplicação do método de construção de Considère permitiu que fosse obtida a tensão no ponto de máxima carga no ensaio real. Os ensaios de tração se mostraram uma boa alternativa para se obter uma aproximação do valor do módulo de elasticidade do material, mas os ensaios de excitação por impulso produziram resultados mais próximos dos valores esperados. As medidas de dureza das amostras como fundidas e laminadas da liga Al 1,2% Nb foram mais elevadas que as aferições das respectivas amostras da liga Al 0,8% Nb e, novamente, existe a possibilidade de essa diferença ser um resultado da maior concentração de soluto na liga. Os valores medidos para a dureza das amostras conformadas foram maiores que os valores encontrados para a dureza das amostras como fundidas, indicando que o encruamento decorrente da deformação plástica alcançada contribuiu para esse comportamento.