| Abstract: | This work is focused on the study of the influence of the as-cast structure with the conditions of the heat treatment of solutioning and natural ageing of the Al- 4,0wt%Cu alloy. For the experiments it was used a vertical oven that allows the "in situ" solidification, and cooling with compressed air. The Al-4%Cu alloy was melted at 720°C in a stainless steel AISI 304 ingot mould which is cooled in the base, allowing upward unidirectional solidification. Thermocouples type K were positioned in specific positions in the mold and along the height of the ingot. Longitudinal and transverse samples were analyzed in relation to macrostructure and microstructure, and these were correlated with the solidification conditions determined according to the thermal profiles obtained during the solidification of the ingots. After that, the same samples were submitted to heat treatments of solutioning at the temperature of 540°C at different times: 7h, 8h and 9h, followed b y cooling in water at 25°C, and aged naturally. After the heat treatments of solutioning and during natural ageing, the samples were characterized by means of metallographic analyses and hardness measurements. The heat treatments performed have demonstrated the influence of the as-cast structure on the solutioning conditions, where a more refined microstructure and with smaller secondary dendrite arm spacing presented larger values of hardness during the first stages of natural ageing, reaching up to 50% increase in relation to the melted conditions.
Neste trabalho analisou-se a influência da estrutura bruta de solidificação nas condições de tratamentos térmicos de solubilização e envelhecimento natural da liga Al-4,0%Cu, em peso. Para os experimentos foi utilizado um forno vertical que permite solidificação in situ e resfriamento do molde com ar comprimido. A liga Al- 4%Cu foi fundida a 720°C em lingoteira em aço inoxi dável AISI 304 resfriado na base, permitindo condições de solidificação unidirecional vertical ascendente. Termopares tipo K foram posicionados ao longo da altura do lingote. Amostras longitudinais e transversais foram analisadas quanto à macroestrutura e microestrutura, e correlacionadas com as condições de solidificação, determinadas a partir dos perfis térmicos obtidos durante a solidificação dos lingotes. Posteriormente, as mesmas foram submetidas a tratamentos térmicos de solubilização em temperatura de 540ºC em diferentes tempos: 7h, 8h e 9h, seguidos por resfriamento em água a 25°C, e envelhecidas naturalmente. Após a solubilização e durante o envelhecimento natural, as amostras foram caracterizadas por análises metalográficas e medições de dureza Brinell. Os tratamentos térmicos realizados demonstraram a influência da estrutura bruta de fusão sobre as características estruturais nas condições analisadas, onde estruturas colunares mais refinadas e com menores espaçamentos dendríticos apresentaram valores de dureza maiores durante as primeiras etapas do envelhecimento, atingindo até 50% de aumento em relação à condição fundida. |
