COMPARAÇÃO DA VIDA EM FADIGA DAS LIGAS DE ALUMÍNIO GK AlSi11 E GK AlSiMg7

1. COMPARAÇÃO DA VIDA EM FADIGA DAS LIGAS DE ALUMÍNIO GK AlSi11 E GK AlSiMg7 AUTORA: RENATA CARDOSO LOPES (fei_relopes@yahoo.com.br) Orientador: Prof. Dr. Rodrigo Magnabosco (rodrmagn@fei.edu.br) www.fei.edu.br Departamento de Engenharia Mecânica Introdução As ligas de alumínio GK AlSi11 e GK AlSiMg7 são usadas pela empresa Italspeed Automotive Ltda na fabricação de rodas automotivas fundidas em moldes permanentes. Resultados e discussão Microestruturas: Objetivos Comparação da vida em fadiga das ligas GK AlSi11 e GK AlSiMg7, através de ensaios de tração, e de ensaios de fadiga controlados por amplitude de deformação, além da análise da microestrutura das duas ligas, relacionando-as com o comportamento mecânico das mesmas. Microestrutura da seção longitudinal do corpo-de-prova da liga GK AlSi11 após polimento até etapa com sílica coloidal. Dendritas de fase a envoltas por microestrutura eutética. Na terceira foto, observa-se poros arredondados. Materiais e métodos A composição das ligas estudadas é mostrada nas tabelas a seguir: Composição química da liga GK AlSi11 Microestrutura da seção longitudinal do corpo-de-prova da liga GK AlSiMg7 após polimento até etapa com sílica coloidal. Dendritas de fase a envoltas por microestrutura eutética. Na terceira foto, observa-se poros interdendríticos. Dados obtidos a partir dos ensaios de tração Composição Química da liga GK AlSiMg7 A empresa Italspeed Automotive Ltda forneceu, de cada liga, 37 conjuntos com 3 corpos-de-prova cada, usinados com 45 mm de comprimento útil e 6 mm de diâmetro útil, sendo que os corpos-de-prova da liga GK AlSiMg7 tiveram que ser re-usinados, ficando com 5,8 mm de diâmetro útil. Dados obtidos a partir dos ensaios de fadiga Região de extração dos corpos-de-prova e suas dimensões. Os corpos-de-prova foram lixados com lixas de granulações #220, #320, #400 e #600 e polidos com pasta de diamante de 6μm e 1μm. Ensaios de tração e fadiga Em uma máquina MTS universal foram feitos ensaios de tração, para se obter as propriedades mecânicas básicas, estabelecer os parâmetros para os ensaios de fadiga, e também para a obtenção dos coeficientes H e n da equação de Ramberg-Osgood. Em seguida, foram feitos ensaios de fadiga, que tiveram a amplitude de deformação variando entre 0,13% e 0,25% para a liga GK AlSi11 e entre 0,175% e 0,25% para a liga GK AlSiMg7. • Conclusões: • Os valores de rigidez, tenacidade e resistência são superiores na liga GKAlSiMg7. • A liga GKAlSiMg7, sob carregamento cíclico, apresenta estabilização da tensão após endurecimento cíclico, enquanto a liga GKAlSi11 não apresenta tal estabilização, endurecendo até a fratura. • A liga GKAlSiMg7 apresenta vida em fadiga superior à da liga GKAlSi11, resultado de sua microestrutura mais homogênea, o que proporciona menos concentração de tensões. • Enquanto a liga GK AlSi11 apresenta predominantemente poros arredondados, a liga GKAlSiMg7 apresenta porosidade interdendrítica, mais crítica para as propriedades mecânicas da liga. Assim, diminuindo esta porosidade, a vida em fadiga da liga pode aumentar ainda mais. Máquina Universal de Ensaios MTS – LabMat/FEI. • Agradecimentos: • Ao Centro Universitário da FEI pelo patrocínio do projeto e concessão de bolsa de iniciação científica à aluna Renata Cardoso Lopes. • Ao orientador da pesquisa, Prof.Dr. Rodrigo Magnabosco. • Aos técnicos do LabMat. • À empresa Italspeed Automotive Ltda pela concessão do material estudado. • A toda minha família e ao meu namorado pelo apoio que têm me dado.