Influência na microestrutura e na microdureza decorrente da adição de 4%Ag na liga Al-4%Cu solidificada unidirecionalmente

Abstract

Diversas aplicações industriais, tais como nos setores automotivo e aeronáutico, que necessitam de
resistência e tenacidade, utilizam ligas do sistema Al-Cu. As ligas do sistema ternário Al-Cu-Ag são
empregadas como modelo para o estudo de ligas eutéticas ternárias, além do uso em certo número de
aplicações técnicas. Estudos relacionados aos efeitos da adição de Ag em ligas do sistema Al-Cu
solidificadas em regime transitório, sob aspectos microestruturais e de microdureza, não são encontrados na
literatura. Nesse sentido, o objetivo principal deste trabalho consiste na investigação dos efeitos da adição de
4%Ag na liga Al-4%Cu solidificada unidirecionalmente no sentido vertical ascendente em regime transitório,
abordando análises de microestrutura, microdureza e parâmetros de solidificação dados pela velocidade de
crescimento (VL) e pela taxa de resfriamento (Ṫ). São apresentadas leis experimentais para as ligas Al-4%Cu
e Al-4%Cu-4%Ag que correlacionam os espaçamentos dendríticos primário (λ1) e secundário (λ2) com VL e
Ṫ. Foram realizadas análises de Difração de Raios-X (DRX) para a caraterização das fases cristalinas dos
compostos presentes na microestrutura das ligas. O difratograma da liga binária mostrou a presença dos
intermetálicos θ-Al2Cu, Al-Cu, Al4Cu9 e Al6Fe e, para o caso da liga ternária, adicionalmente foi detectado o
intermetálico μ-Ag3Al. Composições químicas de regiões do contorno da dendrita, assim como de seu
interior, foram obtidas com o auxílio de um microscópio eletrônico de varredura (MEV) acoplado a um
sistema de análise por energia dispersiva (EDS). Diversas posições ao longo do lingote foram analisadas
através da técnica de Fluorescência de Raios-X (FRX) com objetivo de se detectar a existência de
macrossegregação. Constatou-se que a microdureza não é influenciada pelas duas formas de espaçamentos da
matriz rica em Al. Os intermetálicos Ï-Ag2Al e μ-Ag3Al são responsáveis pelo aumento de dureza devido a
sua interação com o espaçamento dendrítico terciário e outros intermetálicos.