Caracterização, avaliação e otimização das propriedades mecânicas de juntas de liga de magnésio AZ31 soldadas pelo processo FSW

• Ano de defesa: 2023
• Autor(a) principal: SOUSA, José Wallisson de Abreu.
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Campina Grande; Brasil; Centro de Ciências e Tecnologia - CCT; PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA MECÂNICA; UFCG
• Palavras-chave em Português: Planejamento experimental; Microestrutura; Propriedades mecânicas; Liga de Magnésio AZ31; Friction Stir Welding; Experimental planning; Microstructure; Mechanical property; AZ31 Magnesium alloy; Engenharia Mecânica
• Link de acesso: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/36847

Em meio ao mundo moderno em que estamos inseridos atualmente, a busca por materiais que conciliem uma relação resistência/peso satisfatória tem sido palco de interesse mundial do setor industrial, em especial o de transporte. Neste contexto, as ligas de magnésio ganham protagonismo ao serem empregadas em componentes de automóveis para melhoria de sua eficiência. Entretanto, um dos desafios a aplicação destes materiais é a obtenção de uniões soldadas, já que este tipo de material tem apresentado limitações ao serem submetidas aos processos convencionais por fusão ao arco elétrico. Neste sentido, o processo de soldagem em estado sólido friction stir welding surge como boa alternativa para união destas ligas. Portanto, este trabalho tem por objetivo avaliar a influência que os parâmetros de soldagem desempenham na microestrutura e propriedades mecânicas de juntas soldadas da liga de magnésio AZ31. As juntas foram produzidas a partir de diferentes condições definidas através do planejamento experimental empregando uma fresadora universal de três eixos. Foram realizadas caracterização microestrutural e mecânica das juntas soldadas, conforme microscopia ótica e ensaios de tração uniaxial e de microdureza Vickers, respectivamente, bem como análise fractográfica das superfícies de fratura via microscópio eletrônico de varredura. Os resultados demonstraram um bom aspecto visual das juntas ao constatar-se a ausência de trincas e falta de preenchimento. Diferentes níveis de resistência mecânica foram obtidos, chegando a atingir 197 MPa. Os tamanhos médios de grão da zona de mistura foram menores do que os do material de base, apresentando reduções que chegaram a 74%. Resultando na obtenção de maiores níveis de microdureza nos casos de menor tamanho de grão. As imagens fractográficas mostraram considerável presença de dimples, caracterizando fratura dúctil das juntas soldadas. Diante disso, os variados níveis de temperatura resultante das diferentes condições de parâmetros de soldagem impostas foram determinantes para o comportamento microestrutural, o que consequentemente veio a influenciar no comportamento mecânico.