Estudo da influência da solidificação unidirecional em regime transiente de fluxo de calor na macro e microestrutura de ligas dos sistemas Al-Ni E Al-Cu-Ni

O alumínio é o metal não ferroso mais consumido no mundo, devido as suas excelentes propriedades de baixa densidade, alta resistência a corrosão, boa conformidade, etc. Porém apresenta baixa resistência mecânica tornando-o um limitador de suas aplicações, portanto, este estudo busca estudar as características estruturais das ligas Al-Ni e Al-Cu-Ni afim de aprimorar as propriedades mecânicas das ligas de Alumínio, visando uma aplicabilidade na indústria. As ligas metálicas se alteram com a quantidade dos elementos presentes na liga e com a sua interação com outros elementos, e também pelo processo de fabricação e forma de resfriamento com mudança em sua estrutura. Qualquer peça metálica em algum momento antes de sua aplicação final, passam pelo processo de solidificação. Este trabalho foi realizado a partir do estudo de ligas dos sistemas Al-Cu-Ni e Al-Ni, solidificada em um dispositivo de solidificação unidirecional ascendente,ou seja, que permite um ambiente propício à extração de calor em uma direção. Analisou-se a solidificação direcional com fluxo de calor transiente e solidificação ascendente, foram realizadas as análises metalográficas das ligas, macroestrutura e microestrutura com medida de espaçamento interdendrítico secundário, Microscopia eletrônica de varredura (MEV) e Espectroscopia de energia dispersiva de raios-X (EDS), foram realizados ensaios de dureza correlacionando-os com os espaçamentos interdendríticos secundários. Em relação aos resultados observou-se nas análises metalográficas grãos direcionados verticalmente e microestrutura dendríticas, também foi constatado que em regiões mais próximas da interface extratora de calor a microestrutura apresenta-se mais refinada, por ter relação direta, segundo a literatura, com a taxa de resfriamento que se dá em valores maiores justamente nessa região. Além disso, a dureza dos materiais variam com a aumento do espaçamento dendrítico, ou seja, o espaçamento é inversamente proporcional à dureza. A resistência da liga do sistema ternário AlCuNi apresentou maior resistência que as do sistema binário AlNi, com aproximadamente 300 HB na região R1 enquanto que as ligas de Al-Ni apresentou dureza na faixa de 90 HB e 190 HB, respectivamente, Al-2,5%Ni e Al-9%Ni.