Efeito do perfil de envelhecimento artificial nas ligas AI 6060 e 6061

Abstract

Este trabalho teve como objetivo estudar a influência do perfil térmico de envelhecimento artificial nas propriedades mecânicas das ligas Al 6060 e 6061. Para tal foram cedidos pela Extrusal, provetes, biletes e fatias das ligas em questão. Da liga 6061 os lotes de material vieram na condição de homogeneizados (direto do fornecedor); extrudidos na empresa com envelhecimento térmico natural (T4) e armazenamento em fábrica e dispositivo de frio; também extrudidos na empresa com envelhecimento artificial (T6), igualmente conservados em ambiente de fábrica e congelados; da liga 6060 foi fornecida uma fatia na condição de homogeneizada. Para verificar qual a influência do perfil térmico de envelhecimento artificial nas propriedades mecânicas das ligas Al 6060 e 6061, amostras retiradas das fatias homogeneizadas foram submetidas a um tratamento térmico de envelhecimento, com velocidade de aquecimento de 1 ºC/min ou de 10 ºC/min, com um patamar isotérmico de envelhecimento a 180 ºC, seguido de arrefecimento ao ar ou em água. Foram feitos testes de dureza (Vickers) para perceber o efeito na dureza das diversas condições térmicas no processamento da liga. A análise microestrutural e composicional através de SEM, TEM e EDS foi usada para explicar as variações de comportamento. Os resultados obtidos confirmaram a adequação das condições dos biletes à chegada, e da eficácia do tratamento T6. Parece igualmente irrelevante o efeito do envelhecimento natural nos ensaios realizados. Como complemento, foi ainda identificada a importância de eventuais cargas com diferentes massas térmicas, suscetíveis de introduzir diferentes perfis de envelhecimento em condições nominalmente semelhantes.

The main purpose of this study was to study the influence of the thermal profile of artificial aging on the mechanical properties of Al 6060 and 6061 alloys. These alloys were provided by Extrusal as billets and extruded parts. The 6061 alloy samples were obtained in distinct conditions: homogenized billets (from supplier), extruded parts with natural thermal aging (T4) and storage at room temperature or in ice; also extruded parts with artificial aging (T6), again after storage at room temperature or in ice. Alloy 6060 was provided only as a billet slice in homogenized condition. To check the influence of the thermal profile during artificial ageing on mechanical properties of Al 6060 and 6061, samples taken from the homogenized slices were subjected to an aging heat treatment at a heating rate of 1 °C / min or 10 °C / min with isothermal ageing at 180 ° C followed by cooling in air or water. Hardness tests were made (Vickers) to realize the effect on hardness of the various thermal conditions in alloy processing. The microstructural and compositional analysis by SEM, TEM and EDS was used to explain variations in behavior. The results confirmed the appropriateness of the conditions of billets on arrival, and the effectiveness of the T6 treatment. It also seemed irrelevant the effect of natural aging in these tests. As a complement, the importance of different thermal masses in thermal ageing was confirmed, being able to generate different ageing profiles under nominally similar conditions.