Estudo da influência da microestrutura da liga fundida AL-7,0Si-0,58Mg-0,15Ti nas propriedades mecânicas e na fadiga de alto ciclo. - Vinícius Rondon (2010)
Desde os mais remotos tempos da aviação, materiais metálicos, principalmente o alumínio, têm sido considerados para a construção de estruturas de aviões graças a propriedades únicas como baixo peso específico, fácil trabalhabilidade e boa resistência à corrosão. Com o advento dos sistemas computadorizados, simulação do processo de solidificação de metais e controle rigoroso de qualidade, processos de fundição classificados como Premium propiciaram propriedades mecânicas superiores e elevada repetibilidade, viabilizando a aplicação de componentes fundidos em estruturas primárias de aeronaves. O presente trabalho avalia a correlação entre a microestrutura, particularmente o espaçamento interdendrítico secundário e defeitos, com as propriedades mecânicas de componentes fundidos da liga de Al-Mg-Si - E357, envelhecida para a condição T6. Foi realizado um total de 30 ensaios de tração e 48 ensaios de fadiga axial, utilizando amostras retiradas de diferentes espessuras de placas fundidas e os resultados correlacionados com suas respectivas microestruturas. O estudo revela que o processo de fundição por cera perdida e solidificação controlada é capaz produzir componentes fundidos com excelente qualidade, microestrutura super refinada e homogênea (espaçamento interdendrítico secundário variando de 15 a 30m), em componentes com variação de espessura de 2 a 15mm. Pôde-se constatar também que, para esse nível de variação do espaçamento interdendrítico secundário não há diferença significativa nas propriedades mecânicas (tensão de escoamento e tensão de ruptura), apenas diferença no alongamento. No que tange a resistência à fadiga, pôde-se constatar que há diferença significativa entre os resultados das amostras de 2 e 15mm de espessura, principalmente quanto à dispersão dos resultados. Por meio das fractografias das amostras fraturadas por fadiga, pôde ser constatado que a nucleação das trincas ocorre preferencialmente em grandes defeitos como, por exemplo, inclusões. Na ausência de inclusões, as iniciações ocorrem devido às porosidades e filmes de óxido. Finalmente, na ausência de defeitos típicos de peças fundidas, a nucleação das trincas de fadiga ocorre preferencialmente devido ao escorregamento de planos, principalmente escorregamento das fases duras em relação à matriz de alumínio.