Controle de tratamento térmico através da condutividade elétrica para ligas de alumínio endurecíveis por precipitação - Diehl, Daniel (2020)
A demanda pelo consumo responsável e uma a produção cada vez mais sustentável de fornos de tratamento térmico é essencial para o desenvolvimento estratégico das empresas, devido a menor disponibilidade de reserva energética e o aumento dos custos. No tratamento térmico de envelhecimento de metais endurecíveis por precipitação nos fornos, a variação da microestrutura e dureza estão associadas a mudanças na condutividade elétrica. Com isso, podem ser introduzidos sensores para o controle de condutividade elétrica para monitorar a evolução das propriedades mecânicas. O presente trabalho propõe analisar a viabilidade do controle da variação de condutividade elétrica de uma liga de alumínio durante o tratamento térmico de envelhecimento artificial, afim de monitorar a sua evolução microestrutural em tempo real, dessa forma, possibilitar a otimização do tempo de tratamento, aumentar a produtividade e a qualidade da produção. Foram caracterizadas amostras da liga 2024 através de ensaios e análises de composição química, de microdureza, de metalografia, de microscopia eletrônica de varredura, de difração de raio-X e de condutividade elétrica. O tratamento térmico de envelhecimento artificial da liga 2024 foi analisando em 10 tempos com intervalos de 1 h à 190 °C através da caracterização das amostras por microdureza, metalografias e condutividade elétrica. Após, foi analisada a condutividade elétrica durante o tratamento térmico utilizando as técnicas de correntes parasitas e do método quatro terminais e comparados os resultados. As análises do comportamento da condutividade elétrica foram realizadas durante o tratamento térmico no tempo de 9 h a 190 °C, dentro do forno. Porém, para a análise com a técnica de correntes parasitas foi necessário projetar e construir um sensor em simulação numérica. As análises revelaram que o controle da variação da condutividade elétrica durante o processo de tratamento térmico dentro do forno tem potencial para descrever tanto o comportamento da condutividade elétrica quanto da variação da dureza. Os resultados indicam ainda que a implementação de um sensor de condutividade elétrica em um controlador no forno de tratamento térmico poderia diminuir custos e aumentar a produtividade destes processos.