Publicação: Nitretação por Descargas Elétricas (EDM) do Duralumínio AA 2011
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CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA
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Raslan, Alberto Arnaldo
Resumo
Este trabalho teve como objetivo avaliar a possibilidade de implantar nitrogênio em amostras de uma liga de alumínio AA 2011 (Al-Cu) por meio de descargas elétricas geradas pelo processo de EDM (Electrical Discharge Machining). Foram realizados testes com uma máquina de EDM por penetração e usando uma solução de água deionizada com ureia como fluido dielétrico e fonte de nitrogênio. O eletrodo utilizado foi de grafite de grão ultrafino com polaridade negativa. Realizou-se experimentos de nitretação por descargas elétricas (NDE) em diferentes condições da liga: solubilizada, recozida, envelhecida e encruada. Após NDE foram utilizadas técnicas de caracterização da superfície e sub-superfície como análise micrográfica, difração de raios X (DRX), microscopia eletrônica de varredura (MEV), espectrometria de energia dispersiva (EDS) e microdureza Vickers. Os resultados obtidos mostraram que o tratamento térmico de envelhecimento promove a incorporação de nitrogênio no material, criando uma camada rica em nitretos com uma espessura da ordem de 68 μm e uma microdureza de aproximadamente 117 HV, isto devido à geração de distorções na rede cristalina do material causada pela formação de precipitados coerentes no envelhecimento. Os resultados também mostraram que o encruamento do material promoveu a criação de uma camada de óxido (Al 2 O 3 ) com uma dureza de aproximadamente 1600 HV e uma espessura da zona refundida (ZR) de 479 μm. Assim, pode se concluir que é possível a implantação de nitrogênio no duralumínio AA 2011 na condição como envelhecido por meio de descargas elétricas usando uma máquina de EDM por penetração.
Abstract
The aim of this work was to evaluate the possibility of implanting nitrogen in samples of an aluminum alloy AA 2011 (Al-Cu) through electric discharges generated by the EDM process. Tests were performed with a sink-EDM machine using a solution of deionized water with urea as the dielectric fluid and source of nitrogen. The electrode used was of ultrafine grain graphite with negative polarity. Nitriding by electrical discharge - NDE was carried out under different alloy conditions: solubilized, annealed, aged and work hardened. After NDE, characterization techniques such as micrographic analysis, X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), dispersive energy spectrometry (EDS) and Vickers microhardness were used. The results showed that the thermal treatment of aging promotes the incorporation of nitrogen in the material, creating a layer rich in nitrides with a thickness of the order of 68 μm and a microhardness of approximately 117 HV, due to the generation of distortions in the crystalline lattice of the material caused by the formation of coherent precipitates in aging. The results also showed that the hardening of the material promoted the creation of an oxide layer (Al2O3) with a hardness of approximately 1600 HV and a recrystallized zone (ZR) thickness of 479 μm. Thus, it can be concluded that it is possible to implant nitrogen in the duralumin AA 2011 in the condition as aged through electric discharges using an EDM machine.
Palavras-chave
Nitretação, Ligas de Alumínio, Usinagem por Descargas Elétricas, EDM, Nitriding, Electrical discharge machining, Aluminum Alloy, Nitruração, Engenharia mecânica, Descargas elétricas, Ligas de alumínio
Citação
MORALES, Freddy Alejandro Portillo. Nitretação por descargas elétricas (EDM) do duralumínio AA 2011. 2019. 74 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2019. DOI http://dx.doi.org/10.14393/ufu.di.2019.1270.
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