Ref.: MmeMpa30-003
Apresentador: David Gonçalves Bonifácio Leite
Autores (Instituição): Leite, D.G.(Universidade Federal de Minas Gerais); da Silva, N.A.(Universidade Federal de Ouro Preto); Trajano, A.A.(Universidade Federal de Minas Gerais); Aguilar, M.P.(Universidade Federal de Minas Gerais); Cetlin, P.R.(Universidade Federal de Minas Gerais);
Resumo:
A produção primária de alumínio está em crescimento. Estima-se que são consumidos de 12,5 a 16 kWh de energia elétrica e que a pegada de carbono total do processo é de 14,3 kg de CO2 para a produção de 1 kg de alumínio. No contexto atual de minimização de impactos ambientais, a reciclagem do alumínio ganha destaque. As possíveis rotas para a reciclagem do alumínio incluem a fusão, a extrusão, o forjamento e o processamento pela metalurgia do pó (MP). Dentre essas rotas, a MP se destaca por proporcionar a redução das perdas de material por oxidação, do gasto energético e das emissões de poluentes. No presente trabalho, é proposta uma variação do processamento de alumínio por metalurgia do pó, com a utilização do processo de deformação plástica severa (SPD) por forjamento multidirecional (MDF), que consiste na compressão sucessiva da amostra na direção de seus três eixos ortogonais. Uma das características dos pós processados por SPD é a redução na porosidade, fator que influencia nas propriedades mecânicas do material processado. O procedimento experimental realizado se iniciou com a aquisição e caracterização dos pós de alumínio comercialmente puro. A caracterização dos pós foi realizada por meio de análise dinâmica de imagem e de microscopia eletrônica de varredura (MEV). Em sequência, os pós foram compactados com o uso do MDF com amplitude de deformação de ~0,30 por passe, carga axial de 60 kN (412 MPa), submetidos a 5 e 10 ciclos de processamento e a sinterização a 550°C por 90 min. Os materiais compactados e sinterizados foram caracterizados por MEV. Com auxílio do software ImageJ, foi possível analisar a porosidade dos materiais. A distribuição de poros nos corpos de prova foi heterogênea, com maior concentração nas bordas, em todas as condições avaliadas. A análise das imagens das amostras não sinterizadas indicaram uma porosidade de 20,3% para 5 ciclos e de 5,1% para 10 ciclos. Para as amostras sinterizadas, a porosidade foi igual a 3,7% e 2,3%, respectivamente. Destaca-se que durante a preparação das amostras houve a formação de riscos na superfície, devido ao arrancamento de partículas, o que pode ter influenciado nas medições realizadas. Os resultados indicaram que o aumento do número de ciclos de MDF reduz a porosidade do material tanto antes quanto após a sinterização. Uma vez que durante a compressão ocorre o rearranjo dos pós e a densificação do material compactado, o resultado obtido era esperado. Além disso, foi observado que o efeito do número de ciclos de compactação é mais pronunciado para o material não sinterizado, o que se explica pelos fenômenos de difusão e crescimento de grãos que ocorrem durante a sinterização, que também influenciam na porosidade.