Correlação entre dureza e segregação das partículas da liga de bronze alto chumbo, fabricada pelos processos de fundição por centrifugação e por gravidade

Abstract

A liga de bronze alto chumbo C93800 (Cu7Sn16PbNi) apresenta propriedade de fácil fundição, são resistentes à corrosão, ao desgaste e são tratáveis termicamente, em função disto, este estudo tem como objetivo correlacionar dureza e segregação de partículas da liga C93800, fabricada pelos processos de fundição por centrifugação e por fundição por gravidade. Os resultados dos estudos realizados em seis tubos, sendo os três primeiros, produzidos em fundição por centrifugação para a liga em estudo, com rotações de 600,800 e 1000 rpm, o quarto tubo com 800 rpm sendo adicionado 4% de níquel. Para os tubos produzidos por fundição por gravidade, o primeiro com composição nominal a liga C93800 e o segundo sendo adicionado 4% de níquel. A caracterização microestrutural realizada em diversas regiões dos tubos foi realizada utilizando-se a microscopia óptica e microscopia eletrônica de varredura (MEV). A caracterização das fases presentes e a dureza foram identificadas por meio de difração de raio X e dureza Vickers. O aumento do teor de níquel possibilitou a melhoria na distribuição de partículas de chumbo ao longo da espessura e aumento da dureza Vickers para a face interna e face externa respectivamente em torno de 11% e 16%. A fundição por centrifugação na liga não modificada apresentou o aumento de partículas de chumbo em 55% na face externa em relação a face interna para o tubo 3, cuja rotação foi de 1000rpm, esta variação é devido a força centrifuga e da massa específica do chumbo ser maior em relação aos outros elementos presentes na liga em estudo, em que esta segregação é de maior concentração na região final de vazamento decorrente ao maior tempo de centrifugação e solidificação. A retenção de partículas próximo a parede externa do tubo ocorre devido a maior taxa de resfriamento da liga fundida em contato com a parede da coquilha em menor temperatura em relação ao metal fundido. Os maiores valores percentuais de porosidade foram próximos a 2,10% para o tubo 3 e 4 produzidos em fundição por centrifugação e para os produzidos em fundição por gravidade os valores foram de 2 a 4%.