Análise da evolução microestrutural das ligas de magnésio ZK60, ZK60-1,5RE e...

As indústrias de transporte têm utilizado materiais leves como alternativa para redução de custos, pois estes promovem economia com a diminuição do consumo de combustíveis e/ou aumento na capacidade de transporte. Neste contexto, destacam-se as ligas de magnésio, que entre os metais estruturais é o terceiro de maior utilização (PEKGULERYUZ et al., 2013). Por possuir um quarto da densidade do aço e dois terços do alumínio, o magnésio configura-se como o metal mais leve utilizado em aplicações estruturais (LUO, 2012), entretanto devido à sua estrutura cristalina e aspectos microestruturais, as ligas de magnésio apresentam processabilidade e resistência mecânica inferiores se comparadas às ligas de alumínio aeronáuticas, por exemplo (ASM HANDBOOK, 1998; ASM HANDBOOK, 1993). Uma forma de melhorar a processabilidade e elevar a resistência mecânica das ligas de Mg é a adição de elementos terras raras (RE, do inglês). Estes elementos são responsáveis por aumentar o limite de resistência à temperatura ambiente e promover a estabilização da microestrutura durante solicitações mecânicas a temperaturas mais elevadas. Assim sendo, o objetivo deste trabalho foi avaliar a evolução da microestrutura das ligas de Mg ZK60, ZK60-1,5RE e ZK60-1,5RE reofundida submetidas ao processo de laminação. Foram avaliados o efeito da adição de RE e os parâmetros de laminação aplicados em termos de redução de tamanho de grão e refinamento da microestrutura. Os métodos utilizados para a análise foram microscopia ótica, microscopia eletrônica de varredura e difração de raios-x. A partir dos resultados foi possível inferir que o processamento empregado foi efetivo em promover acúmulo de deformação sem a falha do material. Esta deformação acumulada possibilitou a ocorrência de recristalização parcial das ligas ao longo do processo de laminação a quente, além de proporcionar a quebra dos intermetálicos. Além disso, observou-se que a liga ZK60 apresentou baixa porcentagem de recristalização, evidenciado pelo encruamento do material, ao passo que as ligas com adição de RE não apresentavam encruamento evidente, indicando elevada porcentagem de recristalização. Estes resultados apontam para o potencial da estratégia adotada, isto é, parâmetros de laminação aplicados e adição de elementos terras raras, a fim de obter uma liga de magnésio laminada com microestrutura recristalizada e, consequentemente, com resistência mecânica elevada.

Título em Inglês

Analysis of the microstructure evolution of magnesium ZK60, ZK60-1.5RE and ZK60-1.5RE rheocast alloys submitted to hot rolling process

Palavras-chave em Inglês

Magnesium
Rare earth
Rolling
Recrystallization

Resumo em Inglês

The transport industries have been using lightweight materials as an alternative to reduce costs, as they promote savings by reducing fuel consumption and/or increasing transport capacity. In this context, magnesium alloys are prominent, which among structural metals is the third most used (PEKGULERYUZ et al., 2013). By having a quarter of the density of steel and two-thirds of aluminum, magnesium is the lightest metal used in structural applications (LUO, 2012), however due to its crystalline structure and microstructural aspects, magnesium alloys have lower processability and mechanical strength compared to aeronautical aluminum alloys, for example (ASM HANDBOOK, 1998; ASM HANDBOOK, 1993). One way of improving processability and raising the mechanical strength of Mg alloys is the addition of rare earth elements (RE). These elements are responsible for increasing the resistance limit at room temperature and promoting the stabilization of the microstructure during mechanical stresses at higher temperatures. Therefore, the objective of this work was to evaluate the microstructure evolution of the alloys of Mg ZK60, ZK60-1,5RE and ZK60-1,5RE reocast subjected to the rolling process. The effect of the addition of RE and the applied lamination parameters in terms of grain size reduction and microstructure refinement were evaluated. The methods used for the analysis were optical microscopy, scanning electron microscopy and xray diffraction. From the results it was possible to infer that the processing used was effective in promoting accumulation of deformation without material failure. This accumulated deformation allowed the occurrence of partial recrystallization of the alloys during the hot rolling process, in addition to the breaking of the intermetallic. Furthermore, it was observed that the ZK60 alloy presented a low percentage of recrystallization, evidenced by the hardening of the material, whereas the alloys with RE addition did not present obvious hardening, indicating a high percentage of recrystallization. These results point to the potential of the adopted strategy, i.e. rolling parameters and addition of RE, in order to obtain a magnesium alloy rolled with recrystallized microstructure and, consequently, with higher mechanical resistance.

Arquivos

AVISO - A consulta a este documento fica condicionada na aceitação das seguintes condições de uso:
Este trabalho é somente para uso privado de atividades de pesquisa e ensino. Não é autorizada sua reprodução para quaisquer fins lucrativos. Esta reserva de direitos abrange todos os dados do documento bem como seu conteúdo. Na utilização ou citação de partes do documento é obrigatório mencionar nome(s) do(s) autor(es) do trabalho.

Marques_Felipe_tcc.pdf (8.19 Mbytes)

Data de Publicação

2018-05-03

Número de visitas

774

Número de downloads

553