Efeito do tratamento térmico T4 e T6 sobre microestrutura e dureza da liga de alumínio da série 6061
De modo geral, o alumínio e suas ligas possuem baixa densidade, boa condutividade térmica, elétrica e boa resistência à corrosão. Suas propriedades mecânicas podem ser melhoradas pela inserção de elementos de liga, tornando o alumínio versátil e excelente para aplicações na engenharia. As ligas da s...
| Autor principal: | Huaraca, Nieves Carolina Pillajo |
|---|---|
| Outros Autores: | http://lattes.cnpq.br/5405796991877221 |
| Grau: | Dissertação |
| Idioma: | por |
| Publicado em: |
Universidade Federal do Amazonas
2021
|
| Assuntos: | |
| Acesso em linha: |
https://tede.ufam.edu.br/handle/tede/8349 |
| id |
oai:https:--tede.ufam.edu.br-handle-:tede-8349 |
|---|---|
| recordtype |
dspace |
| spelling |
oai:https:--tede.ufam.edu.br-handle-:tede-83492021-07-14T05:03:51Z Efeito do tratamento térmico T4 e T6 sobre microestrutura e dureza da liga de alumínio da série 6061 Effect of T4 and T6 heat treatment on microstructure and hardness of 6061 series aluminum alloy Huaraca, Nieves Carolina Pillajo Ruiz, Yurimiler Leyet http://lattes.cnpq.br/5405796991877221 http://lattes.cnpq.br/4485596227952529 Sanches, Edgar Aparecido http://lattes.cnpq.br/9217911214522756 Cruz Neto, Rubelmar Maia de Azevedo http://lattes.cnpq.br/6313312439770632 Condutividade térmica Propriedades mecânicas Tratamento térmico Envelhecimento natural Difração de elétrons ENGENHARIAS Solubilização Tratamento térmico Envelhecimento Liga 6061 De modo geral, o alumínio e suas ligas possuem baixa densidade, boa condutividade térmica, elétrica e boa resistência à corrosão. Suas propriedades mecânicas podem ser melhoradas pela inserção de elementos de liga, tornando o alumínio versátil e excelente para aplicações na engenharia. As ligas da série 6061 têm magnésio e silício como principais elementos de liga. Quando submetida a tratamentos térmicos de solubilização e envelhecimento, formam o siliceto de magnésio (Mg2Si), responsável pelo endurecimento do material. Este trabalho visa fazer um estudo sobre a influência dos tratamentos térmicos T4 e T6 sobre propriedades microestruturais e da dureza das ligas de alumínio da série 6061 com o intuito de melhorar suas propriedades mecânicas, diminuindo o tempo em o processo e aumentando a dureza após o tratamento térmico. Os parâmetros foram considerados de acordo com as disposições do ASM Handbook. No caso do tratamento T4: foi solubilizado por 1h a 550 °C, seguido de resfriamento rápido e envelhecimento natural. Para um tratamento T6: foram utilizados dos parâmetros diferentes: o primeiro com um tempo de 1 h de solubilização a 530 ℃ e 8 h de envelhecimento a 170 ℃ para o primeiro estudo. O segundo parâmetro para o tratamento T6 começa com 1 hora de solubilização a 550 ℃ e 3 h de envelhecimento a 200 ℃. Com este último parâmetro se consegue aumentar a dureza do material e reduzir o tempo do tratamento térmico. Conseguindo os mesmos resultados para os dois parâmetros em T6. As amostras foram caracterizadas por microscopia eletrônica de varredura (MEV), técnica de difração de elétrons retro espalhados (EDS), granulométrica e ensaios de dureza. Para os dois tratamentos T6, alcançou uma dureza de 16,4 HW e no tratamento T4 alcançou uma dureza de 12 HW. Esses resultados foram corroborados por meio de uma análise estatística do Anova no Minitab®, tanto para a dureza quanto para o tamanho de grão. De acordo com a análise estatística, é estabelecido um tamanho médio de grão igual para os dois casos de T6. Quanto ao tratamento T4, o tamanho médio dos grãos é igual ao material como recebido. Também foi feita uma comparação do consumo de energia com seus respectivos parâmetros estabelecidos nos processos T6-Experimental e T6-ASTM, com o auxílio do simulador de consumo de energia do Amazonas, um consumo total de 5.535 kWh é estabelecido com os parâmetros convencionais e um consumo total de 2895 kWh com parâmetros experimentais. Reduzindo assim o custo do consumo de energia em 47%, apresentando respostas paralelas, também diminui o tempo no processo e aumenta a dureza, sendo estas as principais contribuições deste trabalho de investigação. In general, aluminum and its alloys have low density, good thermal and electrical conductivity and good resistance to corrosion. Its mechanical properties can be improved by inserting alloy elements, making aluminum versatile and excellent for engineering applications. The 6061 series alloys have magnesium and silicon as the main alloying elements. When subjected to thermal treatments of solubilization and aging, they form the magnesium silicate (Mg2Si), responsible for the hardening of the material. This work aims to make a study on the influence of the thermal treatments T4 and T6 on microstructural properties and the hardness of the 6061 series aluminum alloys in order to improve their mechanical properties, optimizing the time and increasing the hardness after the heat treatment. The parameters were considered in accordance with the provisions of the ASM Handbook. In the case of the T4 heat treatment: it was solubilized for 1h at 550 ° C, followed by rapid cooling and natural aging. For a T6 heat treatment: different parameters were used: the first with a solubilization time of 1 h at 530 ℃ and 8 h of aging at 170 ℃ for the first study. The second parameter for the T6 treatment starts with 1 hour of solubilization at 550 ℃ and 3 h of aging at 200 ℃. With this last parameter, it is possible to increase the hardness of the material and reduce the heat treatment time. Achieving the same results for the two parameters in T6. The samples were characterized by scanning electron microscopy (SEM), scattered electron diffraction technique (EDS), particle size and hardness tests. For the two T6 treatments, it reached a hardness of 16.4 HW and in the T4 treatment it reached a hardness of 12 HW. These results were corroborated through statistical analysis of Anova in Minitab®, both for hardness and grain size. According to the statistical analysis, an equal average grain size is established for the two cases of T6. As for the T4 treatment, the average grain size is equal to the material as received. A comparison of energy consumption was also made with their respective parameters established in the T6-Experimental and T6-ASTM processes, with the aid of the Amazonas energy consumption simulator, a total consumption of 5.535 kWh is established with the conventional parameters and a total consumption of 2895 kWh with experimental parameters. Thus, reducing the cost of energy consumption by 47%, presenting parallel responses, it also reduces the time in the process and increases the hardness, which are the main contributions of this research work. 2021-07-13T18:13:22Z 2021-05-28 Dissertação HUARACA, Nieves Carolina Pillajo. Efeito do tratamento térmico T4 e T6 sobre microestrutura e dureza da liga de alumínio da série 6061. 2021. 71 f. Dissertação (Mestrado em Ciência e Engenharia de Materiais) - Universidade Federal do Amazonas, Manaus, 2021. https://tede.ufam.edu.br/handle/tede/8349 por Acesso Aberto http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ application/pdf Universidade Federal do Amazonas Faculdade de Tecnologia Brasil UFAM Programa de Pós-graduação em Ciência e Engenharia de Materiais |
| institution |
TEDE - Universidade Federal do Amazonas |
| collection |
TEDE-UFAM |
| language |
por |
| topic |
Condutividade térmica Propriedades mecânicas Tratamento térmico Envelhecimento natural Difração de elétrons ENGENHARIAS Solubilização Tratamento térmico Envelhecimento Liga 6061 |
| spellingShingle |
Condutividade térmica Propriedades mecânicas Tratamento térmico Envelhecimento natural Difração de elétrons ENGENHARIAS Solubilização Tratamento térmico Envelhecimento Liga 6061 Huaraca, Nieves Carolina Pillajo Efeito do tratamento térmico T4 e T6 sobre microestrutura e dureza da liga de alumínio da série 6061 |
| topic_facet |
Condutividade térmica Propriedades mecânicas Tratamento térmico Envelhecimento natural Difração de elétrons ENGENHARIAS Solubilização Tratamento térmico Envelhecimento Liga 6061 |
| description |
De modo geral, o alumínio e suas ligas possuem baixa densidade, boa condutividade térmica, elétrica e boa resistência à corrosão. Suas propriedades mecânicas podem ser melhoradas pela inserção de elementos de liga, tornando o alumínio versátil e excelente para aplicações na engenharia. As ligas da série 6061 têm magnésio e silício como principais elementos de liga. Quando submetida a tratamentos térmicos de solubilização e envelhecimento, formam o siliceto de magnésio (Mg2Si), responsável pelo endurecimento do material. Este trabalho visa fazer um estudo sobre a influência dos tratamentos térmicos T4 e T6 sobre propriedades microestruturais e da dureza das ligas de alumínio da série 6061 com o intuito de melhorar suas propriedades mecânicas, diminuindo o tempo em o processo e aumentando a dureza após o tratamento térmico.
Os parâmetros foram considerados de acordo com as disposições do ASM Handbook. No caso do tratamento T4: foi solubilizado por 1h a 550 °C, seguido de resfriamento rápido e envelhecimento natural. Para um tratamento T6: foram utilizados dos parâmetros diferentes: o primeiro com um tempo de 1 h de solubilização a 530 ℃ e 8 h de envelhecimento a 170 ℃ para o primeiro estudo. O segundo parâmetro para o tratamento T6 começa com 1 hora de solubilização a 550 ℃ e 3 h de envelhecimento a 200 ℃. Com este último parâmetro se consegue aumentar a dureza do material e reduzir o tempo do tratamento térmico. Conseguindo os mesmos resultados para os dois parâmetros em T6. As amostras foram caracterizadas por microscopia eletrônica de varredura (MEV), técnica de difração de elétrons retro espalhados (EDS), granulométrica e ensaios de dureza. Para os dois tratamentos T6, alcançou uma dureza de 16,4 HW e no tratamento T4 alcançou uma dureza de 12 HW. Esses resultados foram corroborados por meio de uma análise estatística do Anova no Minitab®, tanto para a dureza quanto para o tamanho de grão. De acordo com a análise estatística, é estabelecido um tamanho médio de grão igual para os dois casos de T6. Quanto ao tratamento T4, o tamanho médio dos grãos é igual ao material como recebido. Também foi feita uma comparação do consumo de energia com seus respectivos parâmetros estabelecidos nos processos T6-Experimental e T6-ASTM, com o auxílio do simulador de consumo de energia do Amazonas, um consumo total de 5.535 kWh é estabelecido com os parâmetros convencionais e um consumo total de 2895 kWh com parâmetros experimentais. Reduzindo assim o custo do consumo de energia em 47%, apresentando respostas paralelas, também diminui o tempo no processo e aumenta a dureza, sendo estas as principais contribuições deste trabalho de investigação. |
| author_additional |
Ruiz, Yurimiler Leyet |
| author_additionalStr |
Ruiz, Yurimiler Leyet |
| format |
Dissertação |
| author |
Huaraca, Nieves Carolina Pillajo |
| author2 |
http://lattes.cnpq.br/5405796991877221 |
| author2Str |
http://lattes.cnpq.br/5405796991877221 |
| title |
Efeito do tratamento térmico T4 e T6 sobre microestrutura e dureza da liga de alumínio da série 6061 |
| title_short |
Efeito do tratamento térmico T4 e T6 sobre microestrutura e dureza da liga de alumínio da série 6061 |
| title_full |
Efeito do tratamento térmico T4 e T6 sobre microestrutura e dureza da liga de alumínio da série 6061 |
| title_fullStr |
Efeito do tratamento térmico T4 e T6 sobre microestrutura e dureza da liga de alumínio da série 6061 |
| title_full_unstemmed |
Efeito do tratamento térmico T4 e T6 sobre microestrutura e dureza da liga de alumínio da série 6061 |
| title_sort |
efeito do tratamento térmico t4 e t6 sobre microestrutura e dureza da liga de alumínio da série 6061 |
| publisher |
Universidade Federal do Amazonas |
| publishDate |
2021 |
| url |
https://tede.ufam.edu.br/handle/tede/8349 |
| _version_ |
1831969969746739200 |
| score |
11.753896 |