introdução a tecnologia dos materiais - pavanati's home ...pavanati.com.br/doc/aula 02 -...

Tecnologia dos MateriaisAlumínio e Suas Ligas

Reciclabilidade e tratamentos

Prof. Henrique Cezar Pavanati

E-mail: [email protected]

Módulo II - Mecânica

Instituto Federal de Santa Catarina

Campus Florianópolis

Departamento Acadêmico de Metal-Mecânica

Curso Técnico em Mecânica

www.pavanati.com.br


Alumínio e Suas Ligas

Materiais e Processos de Fabricação

Reciclagem do alumínio




Energia equivalente necessária para produção de:

0,3




• 100% reciclável;

• Mantém características físico-químicas infinitamente (alu-

mínio puro);

• Usa apenas 5% da energia utilizada para obter alumínio

primário (15 kWh/kg ---- 0.750 kWh/kg);

• Para cada tonelada reciclada, evita-se o uso de 4,4 tone-

ladas de bauxita;

• Tem alto valor residual, incentivando a coleta;

• No Brasil, estima-se que cerca de 150 mil pessoas tenham

na coleta de latas de alumínio sua principal fonte de renda;

• Reciclagem é um exemplo vivo de consciência ambiental.

Reciclabilidade do alumínio (Alumínio secundário)




Curiosidades – Latinha de alumínio

• 67 latinhas de alumínio correspondem a 1 kg;

• No Brasil são consumidas 51 latas de alumínio por

habitante por ano, enquanto nos Estados Unidos es-

se número chega a 375 latas por habitante;

• Uma lata de alumínio demora mais de 100 anos para

se decompor na natureza;

• O Brasil é o país que mais recicla latas de alumínio

no mundo.




Reciclagem AlumínioVÍDEO




TRATAMENTOS TÉRMICOS DAS LIGAS DE Al

• Recozimento para recristalização, alívio

de tensões e homogeneização;

• Solubilização;

• Precipitação ou envelhecimento.





Recozimento de alívio de tensões

• T = 130 - 150 oC

• Tempo depende da espessura da peça




• T= 300 - 400 oC

• Recristalização: para ligas laminadas,

extrudadas;

• Homogeneização: peças fundidas (para

difundir os microconstituintes),


Recozimento para recristalização e homogeneização




• Dissolve as fases microscópicas;

• Temperatura depende da liga.


Solubilização




• Consiste na precipitação de outra fase, na

forma de partículas extremamente peque-

nas e uniformemente distribuídas;

• Esta nova fase endurece a liga;

• Após o envelhecimento o material terá

adquirido máxima dureza e resistência

mecânica.


Envelhecimento




Exemplo: Tratamento térmico das

LIGAS Al-Cu

Para uma liga Al-4%Cu ter maior endurecimento por

precipitação é necessário fazer:

1. Solubilizar o Cobre (fase ) – aquecer em torno de

515 ºC;

2. Resfriar rapidamente até temperatura ambiente

(“temperar”);

3. Reaquecer entre 130 e 190 ºC (“envelhecimento”);

4. Resfriar ao ar.




Envelhecimento




Microestruturas das LIGAS Al-Cu

Al – 4 % Cu

Precipitados finos em solução

(552 °C por 1 h, temperado em

água e reaquecido a 316 °C por 1

h e resfriado ao ar).

Al – 4 % Cu

Precipitados de fase θ.

20 µm 10 µm

Melhores proprieda-

des mecânicas




A fase endurecedora das ligas Al-Cu é CuAl2 ()

Solubilização5,65%

Envelhecimento




Solubilização

Precipitação

Resfriamento

em água

Chamado de

envelhecimento.

Que pode ser

natural ou artificial

A ppt se dá

a temp. amb.

A ppt se dá

acima da

temp. amb.

por reaque-

cimento.

Solubilização seguida de envelhecimento




Ligas

envelhecidas

artificialmente




Tratamento de Anodização - Características

• Consiste em reforçar a camada

de oxidação (Al2O3) por proces-

so eletrolítico (4-100 µm);

• A peça de Al a ser tratada é o

ânodo (onde ocorre a oxidação);

• O íon oxidante que se libera

sobre a peça pode ser impreg-

nado com corantes;

• Também aplicado a outros

metais como nióbio, titânio,

tungstênio, etc.




Tratamento de Anodização

Pigmento

Eletrólito áci-

do sulfúrico





Vista lateral (fraturada) Vista superior (poros)

introdução a tecnologia dos materiais - pavanati's home ...pavanati.com.br/doc/aula 02 -...

Documents