Estudo do efeito da deformação plástica severa e de partículas de reforço sobre o comportamento mecânico de ligas não ferrosas

Abstract

Neste estudo, foi analisado o comportamento do alumínio AA1100 com a adição de grafeno pelo método de forjamento por dobras acumulativas. O objetivo foi avaliar o efeito de diferentes mudanças nos parâmetros de adição, conformação, tempo de recozimento, quantidade de dobras acumulativas e teor de grafeno depositado na matriz metálica. As amostras de alumínio foram analisadas com diferentes quantidades de dobras, 10, 15, 20, 25 e 30 dobras e, aplicado um recozimento de recristalização a 300 °C por 2 horas, com resfriamento ao ar durante todo o processo de dobras acumulativas. Exceto pelo tratamento final, que foi comparado com tempos de recozimento de recristalização de 1, 2 e 3 horas. No alumínio reforçado, a série de ciclos foi mantida com um total de 25 dobras. O recozimento também foi executado em 300 °C. Durante o processo de conformação, foi observada uma redução significativa da ductilidade das amostras que dificultou a sequência de dobramento. Na 9ª dobra, a temperatura de recozimento de recristalização foi aumentada para 400 °C , para que houvesse uma maior recuperação da ductilidade e assim continuar os ciclos de dobras acumulativas. E para cada amostra, foram adicionadas diferentes quantidades de grafeno, o qual variou de 0,35 a 1,75% de massa, e comparados com diferentes tempos no tratamento final, incluindo análises sem tratamento, com 1, 2, 3 e 4 horas de recozimento. As amostras foram embutidas, para preparação metalográfica. Posteriormente foram analisadas via microscopia óptica e eletrônicas de varredura. Foram conduzidos ensaios de microdureza Vickers e com base nos resultados experimentais, observou-se que o aumento do número de dobras aplicadas resultou no aumento da microdureza. Essa observação pode justificado pela análise microscópica, que indicou uma melhoria na interação entre as camadas do material. Além disso, notou-se uma leve variação de microdureza em relação aos diferentes tempos de tratamento térmico final. Essa variação foi corroborada por imagens que demonstraram um melhor caldeamento com o aumento do tempo de recozimento. É importante destacar que houve um aumento significativo na dureza com a adição de grafeno. No entanto, esse aumento não se mostrou diretamente proporcional à quantidade de aditivo. Isso pode ser atribuído à aglomeração de nanoplaquetas de grafeno, como evidenciado por meio de microscopia eletrônica de varredura.