Comparação do ajuste dos modelos de morgan-mercer-flodin e de johnson-mehl-avrami na reação de precipitação na liga cu-3%al-5%ag

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Ag-rich phase formation in the Cu-6 wt% Al alloy with Ag additions

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

EFFECT OF THE ADDITION OF CR AND NB ON THE MICROSTRUCTURE AND ELECTROCHEMICAL CORROSION OF HEAT-TREATABLE AL-ZN-MG ALLOYS

The effect of the addition of Cr and Nb on the microstructure and the electrochemical corrosion of the weldable, high-strength and stress corrosion cracking (SCC) resistant Al-5%Zn-1.67%Mg-0.23%Cu alloy (H) has been studied. Combined additions of the alloying elements, J (with Nb), L (with Cr) and O (with Cr and Nb) and different heat treatments, ST (cold-rolled), A (annealed), F (quenched), B (quenched and aged) and C (quenched in two steps and aged), to obtain different microstructures and hardness have been performed. To correlate the electrochemical corrosion with the microstructure of the specimens, corrosion potential (E(cor)) measurements in different chloride solutions were performed and optical microscopy, SEM, TEM and EDX were applied. In chloride solutions containing dissolved O-2 or H2O2, the present alloys were polarized up to the pitting attack. It was shown that the E(cor) measurements were very sensitive to the alloy composition and heat treatment, increasing in the order H < J < L < O < Al (for a given heat treatment) and F < A approximate to ST < B < C (for a given alloy). The MgZn2 precipitates of the annealed (A) and cold-rolled (ST) specimens were dissolved in chloride solutions containing oxidizing agents and pitting attack was shown to develop in the cavities where the precipitates were present. In the specimens B and C, the compositions of the precipitate free zones was found to be equal to that of the matrix solid solution and preferential intergranular attack was not evident, this being in agreement with their SCC resistance. The addition of Cr and Nb increased the pitting corrosion resistance. The effects of Cr and Nb were additive, that of Cr being predominant, either, in the E(cor) shift or in the increase in the pitting corrosion resistance.

Influence of silver additions on the thermal behavior of the Cu-8 mass% Al alloy

The influence of additions of 2, 4, 6, 8, 10 and 12 mass% Ag on the thermal behavior of the Cu-8 mass% Al alloy was studied using differential scanning calorimetry (DSC), scanning electron microscopy (SEM), energy dispersive X-ray analysis (EDX) and X-ray diffractometry (XRD). The results indicate that the presence of silver introduces new thermal events, due to the formation of a silver-rich phase and, for additions of 10 and 12 mass% Ag, it is possible to verify the formation of the gamma (1) phase (Cu9Al4) and the metastable transitions which are only observed in alloys with a minimum of 9 mass% Al.

Thermal behavior of the Cu-22.55 at.%Al alloy with small Ag additions

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Influence of the heat treatment in the electrochemical corrosion of Al-Zn-Mg alloys

The localized corrosion of Al-(5.03%)Zn-(1.67%)Mg-(0.23%)Cu alloys and high purity Al has been studied using electrochemical techniques, optical microscopy, SEM and EDX. The samples were previously submitted to different heat treatments in which coherent and incoherent MgZn 2 precipitates with different distribution and aggregation degree were produced. The influence of NaCl and Na 2SO 4, dissolved oxygen, immersion time and convection were studied. In NaCl solutions, pitting potentials for the alloys were more negative than for aluminium, indicating an increase in their susceptibility to localized corrosion. Moreover, annealed and cold-rolled alloys presented more negative pitting and repassivation potentials than those submitted to age hardening with direct or interrupted quenching. In annealed and cold-rolled samples, pit nucleation and propagation takes place in the zones where MgZn 2 is accumulated. In the case of the age-hardened alloys, a double pitting behaviour is observed, the first one in the magnesium and zinc enriched regions and the second in the matrix. While the cold water quenched alloy is susceptible to stress corrosion craking, the alloy submitted to the interrupted quenching process is less susceptible to intergranular attack. The sulphate ion shifts the pitting potential of aluminium and the alloys by chloride towards more positive values because it impedes local accumulations of the latter. © 1992 Chapman & Hall.

Influence of silver additions on the structure and phase transformation of the Cu-13 wt % Al alloy

The influence of silver additions on the structure and phase transformation of the Cu-13 wt % Al alloy was studied by differential thermal analysis, X-ray diffraction, scanning electron microscopy and energy dispersive analysis of X-rays. The results indicate that the presence of silver modifies the phase-stability field, the transition temperature and the structure of the alloy. These effects are more pronounced for silver concentrations up to 8 wt %.

Influence of silver additions on the aging characteristics of the Cu-10.4at.%Al alloy

The influence of additions of 1.3, 2.5, 3.8, 5.1, and 6.3 at.% Ag on the aging behavior of the Cu-10.4at.%Al alloy was studied using microhardness measurements, scanning electron microscopy (SEM) and energy dispersive X-ray (EDX) analysis. The results indicated that with silver additions it is possible to obtain a response to age hardening, and that for large aging times there is a decrease in the alloy hardness, with a process that leads to Ag and Al segregation. © 1998 Elsevier Science S.A.

Corrosion and tribocorrosion behaviour of Al-Si-Cu-Mg alloy and its composites reinforced with B4C particles in 0.05M NaCl solution

The corrosion behaviour of metal matrix composites (MMCs) is strictly linked with the presence of heterogeneities such as reinforcement phase, microcrevices, porosity, secondary phase precipitates, and interaction products. Most of the literature related to corrosion behaviour of aluminium matrix composites (AMCs) is focused on SiC reinforced AMCs. On the other hand, there is very limited information available in the literature related to the tribocorrosion behaviour of AMCs. Therefore, the present work aims to investigate corrosion and tribocorrosion behaviour of Al-Si-Cu-Mg alloy matrix composites reinforced with B4C particulates. Corrosion behaviour of 15 and 19% (vol) B4C reinforced Al-Si-Cu-Mg matrix composites and the base alloy was investigated in 0.05M NaCl solution by performing immersion tests and potentiodynamic polarisation tests. Tribocorrosion behaviour of Al-Si-Cu-Mg alloy and its composites were also investigated in 0.05M NaCl solution. The tests were carried out against alumina ball using a reciprocating ball-on-plate tribometer. Electrochemical measurements were performed before, during, and after the sliding tests together with the recording of the tangential force. Results suggest that particle addition did not affect significantly the tendency of corrosion of Al-Si-Cu-Mg alloy without mechanical interactions. During the tribocorrosion tests, the counter material was found to slide mainly on the B4C particles, which protected the matrix alloy from severe wear damage. Furthermore, the wear debris were accumulated on the worn surfaces and entrapped between the reinforcing particles. Therefore, the tendency of corrosion and the corrosion rate decreased in Al-Si-Cu-Mg matrix B4C reinforced composites during the sliding in 0.05M NaCl solution. © 2013 Elsevier B.V.

Estudo da influência de adições de prata na cinética de precipitação e no comportamento eletroquímico da liga Cu-6%Al

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Análise da influência dos solutos Zr e Ti sobre as propriedades mecânica, elétrica e de termorresistência de uma liga Al-Cu-Fe-Si destinada a Tx e a Dx de energia elétrica

O contexto energético mundial apresenta um aumento constante do consumo de energia elétrica no último século, desta forma exigindo a pesquisa de novos materiais para a aplicação em cabos e fios condutores de eletricidade. A partir destas demandas por novos materiais, desenvolveu-se uma análise da influência dos solutos zircônio e titânio na modificação de características importantes de uma liga Al-Cu-Fe-Si, destinada a ser o meio condutor de energia elétrica, almejando obter propriedades termorresistentes. Para a realização deste estudo, as ligas foram obtidas por fundição direta em lingoteira metálica em formato “U”, a partir do Al-EC, fixando-se na liga-base os teores de 0,05% Cu, [0,24 a 0,28]% Fe e 0,7% de Si, e em seguida, inserindo-se os teores de 0,26% Zr e 0,26% Ti. O experimento foi dividido em duas etapas, ETAPA A e ETAPA B, respectivamente, com o intuito de se avaliar as características mecânicas, elétricas e estruturais das ligas. Os corpos de prova após laminação a frio (nos diâmetros 2,7; 3,0; 3,8 e 4,0 mm) foram analisados sem tratamento térmico (STT) e com tratamento térmico (CTT): 230 ºC por uma hora, de acordo com o protocolo COPEL, 310 ºC e 390 ºC por uma hora, visando avaliar a ermorresistência em temperaturas mais elevadas, a estabilidade térmica e analisar as microestruturas desenvolvidas em tais tratamentos térmicos (TT). Verificou-se que o Ti tem maior capacidade de refinar o grão em relação ao Zr, que apresenta grãos menos refinados, porém com melhores propriedades físicas e apresentando-se termorresistente.

Correlação da coalescência de microcavidades com as propriedades mecânicas e elétricas de fios para Tx e Dx de energia elétrica da liga base Al-0,5%Cu-[0,24-0,28]%Fe modificada com teores de silício

Neste trabalho, é feita uma tentativa para estabelecer a influência dos teores [0,5; 0,7 e 0,9]%Si, como agentes modificadores da liga Al-0,05%Cu-[0,24-0,28]%Fe, avaliada através de aspectos que levaram em conta parâmetros operacionais de vazamentos unidirecionais horizontais tais como velocidades (Vs) e taxas de solidificação (Tx). Após operações de corte e usinagem foram obtidos perfis cilíndricos, com diâmetros de 9,5mm e comprimento de 120mm, a partir dos quais, após operações de trabalho à frio, chegou-se a fios com diâmetros de 2,7; 3,0; 3,8 e 4,0mm. Estes perfis foram submetidos à caracterização elétrica, com base na condutividade elétrica, à caracterização mecânica, com base em ensaios tensão/deformação enfatizando o alongamento, e a caracterização estrutural em seções longitudinais, com ênfase na distribuição das partículas de segunda fase e no aspecto da fratura, na qual a metodologia de avaliação das dimensões das microcavidades se utiliza da razão do cumprimento (L) pela largura (W).

Efeito de adições de Ni e Mg sobre o comportamento térmico, mecânico e elétrico de ligas Al-Cu-Fe solidificadas unidirecionalmente

Este trabalho estudou a influência dos teores dos solutos Mg e Ni na modificação das propriedades térmicas, elétricas e mecânicas de uma liga Al-Cu-Fe para aplicação como condutor de energia elétrica. Para a realização do presente estudo, as ligas foram obtidas por fundição unidirecional horizontal, a partir da base do alumínio de pureza comercial com adição dos teores 0,05%p Cu e [0,24 a 0,28]%p Fe. Tal base foi modificada em uma primeira etapa com teores de 0,45, 0,60 e 0,80%p Mg. As ligas obtidas com estes teores tiveram suas propriedades estudadas para que se selecionasse um teor de Mg para posterior adição de Ni à liga. O estudo destas propriedades na primeira etapa passou pela análise das propriedades térmicas: velocidade de solidificação (V_L) e taxa de resfriamento (Ṫ). A caracterização elétrica estudou a propriedade condutividade elétrica (φ) e o levantamento das propriedades mecânicas: limite de resistência à tração (σ) e microdureza Vickers (HV). A liga com adição de Ni passou por tratamentos térmicos de envelhecimento, por 1, 4 e 8h. Estas amostras foram analisadas em um microscópio eletrônico de varredura - MEV pelos sinais de elétrons retroespalhados – ERE e espectroscopia de energia dispersiva – EDS. Como resultados do estudo, encontrou-se que adições de Mg influenciaram significativamente a viscosidade das ligas, elevando as velocidades de solidificação nos instantes finais. Os ensaios de microdureza das amostras envelhecidas mostraram que houve um acréscimo significativo de dureza na quarta hora de envelhecimento, da mesma forma que as análises de EDS mostraram que a concentração de Ni também elevou-se nesta condição de tratamento.

Influência das variáveis térmicas sobre os espaçamentos dendríticos terciários durante a solidificação direcional horizontal da liga Al-6%Cu

A liga Al-6%Cu foi solidificada direcionalmente sob condições transitórias de extração de calor e microestruturas dendríticas, variáveis térmicas de solidificação, ou seja, velocidade de deslocamento da isoterma líquidus (V_L), taxa de resfriamento (T_R) e gradiente de temperatura à frente da isoterma liquidus (G_L) foram caracterizadas, determinadas experimentalmente e correlacionadas com os espaçamentos dentríticos terciários (λ₃). Para tanto, foi projetado, construído e aferido um dispositivo de solidificação direcional horizontal. Os resultados encontrados mostram que leis de potência -1,1 e -0,55 caracterizam a variação dos espaçamentos terciários com a velocidade de deslocamento da isoterma liquidus (V_L) e a taxa de resfriamento (T_R), respectivamente. Finalmente, é realizado um estudo comparativo entre os resultados obtidos neste trabalho e aqueles publicados na literatura para ligas Al-Cu solidificadas direcionalmente sob condições transientes de fluxo de calor nos sistemas verticais ascendente e descendente.

Bainitic precipitation in the Cu-9 wt.%Al-4 wt.%Mn-5 wt.%Ag alloy

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)