Dissertação
Caracterização microestrutural da AA2024-t3 revestida com AA2024-t3 por friction surfacing
Registro en:
PEREIRA, Fernanda Mariano. Caracterização microestrutural da AA2024-T3 revestida com AA2024-T3 por friction surfacing. 2019. Dissertação (Mestrado em Engenharia e Ciência de Materiais), Universidade Estadual de Ponta Grossa, Ponta Grossa, 2019.
Autor
Pereira, Fernanda Mariano
Institución
Resumen
This work aimed to evaluate a study on advanced technique for
coatings in components or structures made aluminum alloys using friction
surfacing process. This way, it was investigated influence of axial load
variation on the deposition process by Friction Surfacing. All experiments were
performed using a FSW machine from the National Center for Energy and
Materials Research, CNPEM-LNNano, Campinas - São Paulo. AA2024-T3
Aluminum alloy rods were deposited on substrates of the same alloy. After
deposition process by Friction Surfacing, all deposit-substrate interface was
characterized with relation to their morphology, as also macro and
microstructure analyzes from the stereoscopic microscopy (SM), light
microscopy (LM), scanning electron microscopy (SEM) techniques and energy
dispersive spectroscopy (EDS) microanalysis. As consequence, can be
obtained grain size, misorientation, Schmid Factor, Taylor Factor,
recrystallization percentage and microtexture by EBSD technique using a
scanning electron microscope with field emission (FEG-SEM). In order to
evaluate the mechanical properties along the deposit thickness and especially
the adhesion strength from deposit-substrate interface, microhardness tests
and tensile tests were performed, respectively. Microstructures and EDS
analyses showed that was possible to reveal that the friction surfacing bonding
occurs by diffusion. Tensile properties of the substrate with deposit such as
Yield Strength and Ultimate Tensile Strength were lower in 17% and 15%,
respectively, in relation to base metal. Experimental results showed that the
best deposits were produced with 14 and 13.5 kN loads. O presente trabalho teve como objetivo abordar o estudo de uma
técnica alternativa para recobrimentos superficiais de componentes ou
estruturas fabricadas em ligas de alumínio, utilizando o processo de união por
Deposição Superficial por Atrito (Friction Surfacing, FS). Assim, foi avaliada a
influência da carga axial que foi um dos parâmetros do processo de
deposição. Os demais parâmetros foram velocidade de rotação e velocidade
de deslocamento da haste. Os experimentos foram realizados numa máquina
FSW do LNNano do Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais,
CNPEM, Campinas – São Paulo. Foram depositadas hastes de liga de
alumínio 2024-T3 sobre substratos da mesma liga de alumínio. Após
execução do processo de deposição por atrito, os depósitos obtidos foram
caracterizados quanto à sua morfologia, seguido de análises macro e
microestruturais por meio das técnicas de microscopia estereoscópica (ME),
microscopia óptica (MO), microscopia eletrônica de varredura (MEV) e
microanálise por espectroscopia de energia dispersiva (EDS). Para entender
melhor o processo de deposição superficial por atrito, foram realizadas
análises de tamanho de grão, misorientation, Fator de Schmid, Fator de
Taylor, percentual de recristalização e texturas pela técnica de EBSD em
microscópio eletrônico de varredura com emissão de campo (FEG-MEV).
Com o intuito de avaliar as propriedades mecânicas ao longo da espessura
dos depósitos e principalmente a resistência de adesão da interface
depósito/substrato foram feitos ensaios de microdureza e ensaios de tração,
respectivamente. Foi possível comprovar através das microestruturas e do
EDS que a união por friction surfacing ocorre por difusão. As propriedades de
tração do substrato com depósito em relação ao material base mostraram que
o limite de escoamento e limite de resistência à tração foram menor em 17%
e15 %, respectivamente. Os resultados experimentais mostraram que os
melhores depósitos foram feitos com cargas de 14 e 13,5 kN.