Fabricação de equipamento para avaliação do desgaste microabrasivo e aplicação em ligas Al-19% Si com adições de magnésio e cobre obtidas por fundição por centrifugação

Abstract

Ligas do sistema Al - Si são as mais importantes entre as ligas fundidas de alumínio. Como a densidade do silício (2,33 g/cm3) e do Mg2Si (1,88 g/cm3) são menores do que a do alumínio (2,67g/cm3,) pretende-se com a fundição por centrifugação obter uma maior concentração de partículas de silício primário e de Mg2Si na parede interna da camisa. Nesse sentido, os objetivos do trabalho são realizar a construção de uma máquina para o estudo de desgaste microabrasivo e determinar o desgaste na superfície interna de tubos fundidos por centrifugação de ligas Al-Si hipereutéticas com adições de magnésio e cobre. As amostras para ensaios de desgaste microabrasivo foram retiradas da parede interna da camisa de cilindro automotivo obtida pelo processo fundição por centrifugação. A construção da máquina para o ensaio de desgaste microabrasivo por esfera rotativa ocorreu com êxito após uma etapa inicial utilizando um protótipo em escala menor. A análise do desgaste microabrasivo foi realizada em amostras da liga Al-19%Si com adições de 2,5 e 5% de cobre e magnésio. As ligas foram obtidas pelo processo de fundição por centrifugação nas composições Al-19%Si, Al-19%Si-2,5%Mg-2,5%Cu e Al-19%Si-5%Mg-5%Cu. O desenvolvimento de uma máquina e a avaliação das superfícies internas de tubos centrifugados com adições de magnésio e cobre, permitiram concluir que a máquina teve sucesso quanto à geração das calotas de desgaste nas regiões inicial, central e final dos tubos centrifugados. Para cada tubo e região foram obtidas as áreas, os volumes e as profundidades das calotas de desgaste, que variaram de acordo com a quantidade de partículas primárias de silício e de Mg2Si que se concentraram na superfície interna do tubo centrifugado. A resistência ao desgaste está relacionada com a presença de partículas primárias na superfície interna dos tubos centrifugados. Contudo, uma quantidade excessiva de partículas primárias acumuladas junto à superfície interna dos tubos centrifugados pode conduzir a um desgaste maior devido ao maior arrancamento das partículas.