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Grãos de fundição

Grãos de fundição

Um requisito importante da estrutura do lingote é que seu interior seja composto por grãos de fundição esféricos, finos e uniformes. Para diferentes sistemas de ligas, a formação de grãos de fundição finos reduz a sensibilidade a trincas a quente e a trincas a frio. Além disso, os grãos de fundição finos também afetam o comportamento do lingote durante o trabalho a quente, bem como a superfície do produto extrudado e a aparência após o tratamento de superfície. A estrutura de fundição com grãos esféricos abertos é obtida por meio de um tratamento de refinamento de grãos. A estrutura da liga é refinada pela adição de grãos do tipo A1TiB. Esse método consiste em adicionar fio ALTIB ao canal de fundição durante a fundição e, em seguida, fluem para o líquido fundido, tendo o TiB₂ — o componente mais importante da liga — na forma de partículas finas. Para diferentes composições de ligas de alumínio, a adição de AlTiB permite obter grãos finos suficientes.

A estrutura dos grãos da maioria das ligas de alumínio apresenta uma configuração que vai das dendritas da célula unitária às dendritas. Nos limites dos grãos fundidos e nos limites das células dendríticas, o eutético produzido durante a solidificação contém compostos metálicos, e sua distribuição é linear. A estrutura dos grãos e das células dendríticas também apresenta características de segregação intragranular, ou seja, os elementos de liga nessas estruturas também estão distribuídos de forma desigual. A formação dessa segregação intragranular é causada pela solidificação em desequilíbrio, e os elementos da liga se deslocam do centro do grão para o limite do grão. O enriquecimento leva à formação de uma fase eutética de baixo ponto de fusão entre o núcleo cristalino e o limite da célula unitária dendrítica.

Grãos de fundição

A estrutura dendrítica celular do lingote é fina e uniforme. Para produtos extrudados que exigem tratamento de superfície e são utilizados para fins decorativos, os requisitos de organização são particularmente importantes. Variações no tamanho da estrutura dendrítica celular podem causar o aparecimento de listras na superfície.

A estrutura dendrítica de célula unitária do lingote de liga de alumínio se manifesta em toda a seção transversal do perfil específico. A camada externa do lingote apresenta uma estrutura dendrítica de célula unitária grossa, e essa área constitui a camada externa dura. A área seguinte apresenta uma estrutura dendrítica de célula unitária muito fina. Quanto mais próximo do centro do lingote, maior é o tamanho da célula unitária dendrítica, sendo o maior no centro do lingote. Estudos demonstraram que certos perfis afetados pelo tamanho da célula unitária dendrítica dependem do diâmetro do lingote.