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http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/31299| Título: | Tratamento térmico de envelhecimento artificial e avaliação do comportamento mecânico e de condutividade elétrica de uma liga AA2024 |
| Título(s) alternativo(s): | Artificial aging heat treatment and evaluation of the mechanical behavior and electric conductivity of an AA2024 alloy |
| Autor(es): | Barboza, Leonardo |
| Orientador(es): | Martins, Juliana de Paula |
| Palavras-chave: | Metais - Tratamento térmico Ligas de alumínio Condutividade elétrica Metals - Heat treatment Aluminum alloys Electric conductivity |
| Data do documento: | 7-Nov-2022 |
| Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| Câmpus: | Ponta Grossa |
| Citação: | BARBOZA, Leonardo. Tratamento térmico de envelhecimento artificial e avaliação do comportamento mecânico e de condutividade elétrica de uma liga AA2024. 2022. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Química) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Ponta Grossa, 2022. |
| Resumo: | Neste trabalho foi avaliado o comportamento mecânico e de condutividade elétrica de uma liga de alumínio 2024 (AA2024) durante um processo de envelhecimento artificial. A liga AA2024 é endurecível pelo processo de envelhecimento artificial por possuir como elementos de liga o cobre e o magnésio, que possuem um aumento da sua solubilidade com o aumento da temperatura. É possível a obtenção de propriedades mecânicas alternativas selecionando-se os parâmetros do tratamento térmico de envelhecimento. A característica principal da liga AA2024 com a razão Cu:Mg de 2,95 durante o envelhecimento artificial é a formação de precipitados endurecedores fase S (Al2CuMg). O material utilizado neste trabalho consiste em uma liga AA2024T3, em formato de cilindro, com 150 mm de comprimento e 19,05 mm de diâmetro. Este foi cortado em 12 amostras de aproximadamente 5 mm de espessura. As amostras foram envelhecidas artificialmente de acordo com os seguintes parâmetros: solubilização a 493°C durante 55 minutos, têmpera em água a temperatura ambiente e envelhecimento a 188°C por 10 horas. O efeito do tratamento térmico na liga foi analisado através de duas metodologias distintas, para diferentes tempos de envelhecimento (0h, 2h, 4h, 6h, 8h e 10h): mecânica (microdureza Vickers) e eletroanalítica (condutividade elétrica). Os resultados obtidos para a dureza permitiram a construção de uma curva característica do envelhecimento artificial, representando a fase de aumento rápido de dureza, com um tempo de pico de dureza em torno de 4 horas e (159 ±1%) HV, e posterior superenvelhecimento com a queda na dureza. Os ensaios de condutividade elétrica permitiram um entendimento complementar acerca do mecanismo de precipitação, sugerindo um efeito de dispersão dos elétrons durante os estados de subenvelhecimento e superenvelhecimento, causando uma diminuição da condutividade elétrica. Um aumento da condutividade elétrica para (35,2 ±0,07%) %IACS foi observado nas fases onde a distribuição dos precipitados era considerada ideal. |
| Abstract: | On this paper the mechanical behavior and electrical conductivity of an aluminum alloy 2024 (AA2024) during an artificial aging process was evaluated. The AA2024 alloy is hardenable by the artificial aging process because it has copper and magnesium as alloying elements, which have an increase in their solubility with increasing temperature. It is possible to obtain alternative mechanical properties by selecting the parameters of the aging heat treatment. The main feature of the AA2024 alloy with a Cu:Mg ratio of 2.95 during artificial aging is the formation of Sphase hardening precipitates (Al2CuMg). The material used in this work consists of an AA2024T3 alloy, in a cylinder format, 150 mm long and 19.05 mm in diameter. This material was cut into 12 samples approximately 5 mm thick. The samples were artificially aged according to the following parameters: solubilization at 493°C for 55 minutes, quenching in water at room temperature and aging at 188°C for 10 hours. The effect of the heat treatment on the alloy was analyzed using two different methodologies, for different aging times (0h, 2h, 4h, 6h, 8h and 10h): mechanical (Vickers microhardness) and electroanalytical (electrical conductivity). The results obtained for hardness allowed the construction of a characteristic curve of artificial aging, representing the phase of rapid hardness increase, with a peak hardness time of around 4 hours and (159 ±1%) HV, and subsequent overaging with the decrease in hardness. The electrical conductivity tests allowed a complementary understanding of the precipitation mechanism, suggesting an electron dispersion effect during the underaging and superaging states, causing a decrease in electrical conductivity. An increase in electrical conductivity to (35,2 ±0,07%) %IACS was observed in the phases where the distribution of the precipitates was considered ideal. |
| URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/31299 |
| Aparece nas coleções: | PG - Engenharia Química |
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