Tecnologia em Metalurgia, Materiais e Mineração
https://tecnologiammm.com.br/article/doi/10.4322/2176-1523.20202094
Tecnologia em Metalurgia, Materiais e Mineração
Artigo Original

Análise do comportamento mecânico das ligas AA7004 e AA7075 tixoforjadas em prensa excêntrica

Analysis of mechanical behavior of AA7004 and AA7075 alloys thixoforging in an eccentric press

Luis Vanderlei Torres, Eugênio José Zoqui

Downloads: 0
Views: 89

Resumo

A tecnologia de processamento de ligas metálicas no estado semissólido tem evoluído muito nos últimos anos, devido a inúmeras vantagens em comparação com os processos convencionais de manufatura, a saber: maior eficiência energética, maior produtividade, obtenção de microestruturas refinadas, boas propriedades mecânicas, melhoria da qualidade dos produtos, entre outras. Sendo assim, este trabalho visa analisar o comportamento mecânico em tração das ligas AA7004 e AA7075 produzidas via tixoforjamento; as ligas foram reaquecidas até as temperaturas correspondentes à fração líquida de 55% e mantidas pelo tempo de 210 segundos e na sequência tixoforjadas em uma prensa excêntrica. As ligas apresentaram morfologia globular antes do processo de tixoforjamento e imediatamente após o processo de tixoforjamento apresentaram grãos totalmente deformados devido à deformação sofrida durante o processo, obtendo valores satisfatórios de limite de resistência à tração demonstrando que ambas as ligas são propícias ao processamento semissólido.

Palavras-chave

Material semissólido; Tixoforjamento; Comportamento mecânico; AA7004; AA7075.

Abstract

The technology of metal alloys processing in the semisolid state has evolved greatly in recent years, due to numerous advantages compared to conventional manufacturing processes, namely: higher energy efficiency, higher productivity, obtaining refined microstructures, good mechanical properties, product quality improvement, among others. Thus, this work aims to analyze the mechanical behavior of AA7004 and AA7075 alloys produced by thixoforging process; the alloys were reheated to temperatures corresponding to the 55% liquid fraction and maintained for the time of 210 seconds and in the thixoforged sequence for an eccentric press. The alloys showed globular morphology before the thixoforging process and immediately after the thixoforging process presented grains totally deformed due to the deformation suffered during the process, obtaining satisfactory values of tensile strength, demonstrating that both alloys are suitable for semisolid processing.

Keywords

Semisolid material; Thixoforging; Mechanical behavior; AA7004; AA7075.

Referências

1 Flemings MC. Behavior of metal alloys in the semi-solid state. Metallurgical Transactions. A, Physical Metallurgy and Materials Science. 1991;22A:957-981.

2 Brown SB, Flemings MC. Net shape forming via semi-solid processing. Advanced Materials & Processes. 1993;1:36-40.

3 Kapranos P, Ward PJ, Atkinson HV. Near net shaping by semi-solid metal processing. Materials & Design. 2000;21:387-394.

4 Wang P, Cui JZ. Nondendritic microstructure of A356 alloy obtained by the nearby liquidus casting and thixoformed properties. Acta Metallurgica. 2002;38:952-955.

5 Atkinson HV. Modeling the semi-solid processing of metallic alloys. Progress in Materials Science. 2005;50:341-412.

6 Associação Brasileira do Alumínio. História do alumínio. São Paulo: ABAL; 2019 [acesso em 25 set. 2019]. Disponível em: http://abal.org.br/aluminio/historia-do-aluminio/

7 Infomet. Alumínio e suas ligas. Rio de Janeiro: Infomet; 2019 [acesso em 10 maio 2019]. Disponível em: http://www.infomet.com.br/site/metais-e-ligas-conteudo-ler.php?codAssunto=108

8 Infomet. Ligas Al-Zn. Rio de Janeiro: INFOMET; 2019 [acesso em 10 maio 2019]. Disponível em: http://www.infomet.com.br/site/metais-e-ligas-conteudo-ler.php?codAssunto=55

9 Zoqui EJ, Lourençato LA, Benati DM. Thixoforming of aluminium-silicon alloys in a mechanical eccentric press. Diffusion and Defect Data, Solid State Data. Part B, Solid State Phenomena. 2008;141-143:517-522.

10 Torres LV. Avaliação da tixoconformabilidade das ligas AA7075 e AA7004 [dissertação]. Campinas: Universidade Estadual de Campinas; 2009.

11 Torres LV. Tixoconformação de novas ligas Al-Si-Cu [tese]. Campinas: Universidade Estadual de Campinas; 2013.

12 Torres, LV, Zoqui, EJ. Caracterização microestrutural das ligas AA7004 e AA7075 tixoforjadas em prensa excêntrica. Revista Matéria. 2019:e-12452.

13 Zoqui EJ, Torres LV. Evaluation of the thixoformability of AA7004 and AA7075 alloys. Materials Research. 2010;13:305-318.

14 Nadal RL, Roca AS, Fals HDC, Zoqui EJ. Mechanical properties of thixoformed hypoeutectic gray cast iron. Journal of Materials Processing Technology. 2015;226:146-156.

15 American Society for Testing and Materials. ASTM B557M-02a: standard test methods of tension testing wrought and cast aluminum and magnesium-alloy products [metric]. West Conshohocken: ASTM; 2002.

16 American Society for Testing and Materials. ASTM E112: standard test methods for determining average grain size. West Conshohocken: ASTM; 1996.

17 Genda G, Yuyon C, Geing A. Mechanism of coarsening of dendrite during solidification. In: Solidification Processing: Proceedings of the Solidification Processing Conference; 1987 Sept; Sheffield; London. USA: N. American Publications Center; 1987. p. 416-419.

18 Kattamis TZ, Coughin JL, Flemings MC. Influence of coarsening on dendritic arm spacing of Al-Cu alloys. Transactions of the Metallurgical Society of AIME. 1967;239:1504-1511.

19 Callister WD, Rethwisch DG. Ciência e engenharia de materiais: uma introdução. 8. ed. Rio de Janeiro: LTC; 2012.

20 Chiarmetta G. Why thixo? In: S2P 2010: Proceedings of 6th International Conference on Semi-solid Processing of Alloys and Composites; 2000; Turin, Itália. Turin: Edimet; 2000. p. 15-21.

21 Torres LV, Zoqui EJ. Caracterização mecânica e metalúrgica das ligas tixoconformadas AA7004 e AA7075. Tecnologica em Metalurgia, Materiais e Mineração. 2019;16(3):407-413.

22 Vilas Bôas B. Avaliação do comportamento mecânico de ligas Al-Xwt%Si-5wt%Zn tixoconformadas [dissertação]. Campinas: Universidade Estadual de Campinas; 2012.

23 Chayong S, Atkinson HV, Kapranos P. Thixoforming 7075 aluminium alloys. Materials Science and Engineering A. 2005;390:3-12.

24 Jiang J, Atkinson HV, Wang Y. Microstructure and mechanical properties of 7005 aluminum alloy components formed by thixoforming. Journal of Materials Science and Technology. 2017;33:379-388.


Submetido em:
14/10/2019

Aceito em:
05/04/2020

5fc637f80e88258a2d09966c tmm Articles
Links & Downloads

Tecnol. Metal. Mater. Min.

Share this page
Page Sections