Obtenção de revestimentos duros por processo eletroquímico em ligas de alumínio-silício para aplicação automotiva

Abstract

A indústria automotiva procura constantemente soluções para aumentar a eficiência energética dos veículos automotores. Uma iniciativa, é a redução de massa com o uso de materiais menor massa específica e que apresentem compatibilidade com a função no veículo. Um dos materiais utilizados para essa iniciativa é o alumínio e suas ligas. A adoção de ligas de alumínio indicou uma necessidade de proteção superficial, que aumentasse a vida útil do componente sujeitos à ação de agentes externos, e neste caso, uma proteção superficial utilizada é a anodização. Este trabalho teve o objetivo de propor a redução de massa de veículos por meio da redução do tamanho do sistema de arrefecimento (diminuindo a massa de líquido e tamanho dos radiadores). Isto ocorrendo por meio de uma mais eficiente condução de calor da combustão para o sistema de escapamento, calor este gerado pelos gases provenientes da queima do combustível. Para esta finalidade, foi obtido uma camada cerâmica de proteção e isolamento térmico, na superfície interna dos dutos de exaustão em liga de alumínio com altos teores de silício (composição química nominal de Al-7,5Si-3,5Cu %massa), utilizada em cabeçotes, por meio de anodização dura. A anodização foi feita com o eletrólito de H2SO4 184 g.L-1 à temperatura de 2 ºC e uma tensão variável de 20 V a 40 V. As camadas de óxido obtidas tiveram uma espessura média de 150 μm, uma uniformidade adequada e uma adesão à liga base. A camada obtida não apresentou sinais de degradação ou de desplacamento após um teste em motor em dinamômetro, por 500 h, o equivalente ao uso do motor por 85.000 km. A análise da condutividade térmica da superfície, após a anodização, mostrou uma redução de 83% em comparação à superfície sem tratamento, indicando que a barreira térmica é efetiva.