Repositório UNIFEI UNIFEI - Campus 1: Itajubá PPG - Programas de Pós Graduação Dissertações
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Tipo: Dissertação
Título: Utilização do planejamento de experimentos para análise da influência do ferro no processamento de cavacos da liga 7075 via moagem de alta energia e metalurgia do pó
Autor(es): MACHADO, Susiane Aparecida
Primeiro Orientador: SILVA, Antônio Augusto Araújo Pinto da
metadata.dc.contributor.advisor-co1: MELO, Mírian de Lourdes Noronha Motta
Resumo: As ligas de alumínio são amplamente empregadas nas indústrias aeronáuticas, automobilísticas, construção civil e bens de consumo, principalmente devido a sua baixa densidade e alta resistência a corrosão. As pesquisas visando a reciclagem e reutilização vêm aumentando ao longo dos anos, inclusive se encontram dentro dos objetivos 9 e 12 da ODS. Porém uma das grandes dificuldades encontradas durante a reciclagem é a impureza do elemento ferro, que quando presente forma fases ricas neste elemento, sendo estas grosseiras e deletérias, que prejudicam as propriedades mecânicas. Portanto, este trabalho visa analisar o efeito de diferentes teores de ferro na densidade e na microdureza da liga 7075 produzida pelo processo de moagem de alta energia/metalurgia do pó a partir de cavacos. Para isto, cavacos da liga 7075-T6 foram moídos por 40 horas a 400 rpm, depois peneirados e misturados em moinho por 2 horas a 250 rpm com 2, 4 e 6% em peso de ferro. Para compactação foram utilizados os valores de 400 MPa e 700 MPa em prensa uniaxial e 250 MPa em prensa isostática, já o tempo de sinterização utilizado foram de 60 e 120 minutos para as temperaturas de 500°C e 600°C. Os resultados de densidade e microdureza foram medidos e analisados usando o planejamento de experimento (DOE) no software Minitab®, por meio dele foi possível verificar os parâmetros ótimos para cada condição de adição de ferro e criar fórmulas matemáticas para a densidade e microdureza, bem como avaliar o efeito de cada parâmetro nas respostas. A melhor amostra foi produzida com adição de 4% de ferro, pressão de 700 MPa na prensa uniaxial e 250 MPa na prensa isostática, a temperatura e tempo de sinterização utilizadas foram de 600 °C e 60 minutos respectivamente, sendo nesta condição obtido uma microdureza média de 107,5 HV e densidade de 2,58 g/cm3.
Abstract: Aluminum alloys are widely used in the aeronautical, automobile, construction and consumer goods industries, mainly due to their low density and high resistance to corrosion. Research aimed at recycling and reuse has increased over the years, and is within SDG objectives 9 and 12. However, one of the greatest difficulties encountered during recycling is the impurity of the iron element, which when present forms phases rich in this element, which are coarse and harmful, which impair the mechanical properties. Therefore, this work aims to analyze the effect of different iron contents on the density and microhardness of alloy 7075 produced by the high-energy grinding/powder metallurgy process from chips. For this, 7075-T6 alloy chips were ground for 40 hours at 400 rpm, then sieved and mixed in a mill for 2 hours at 250 rpm with 2, 4 and 6% by weight of iron. For compaction, values of 400 MPa and 700 MPa were used in a uniaxial press and 250 MPa in an isostatic press, while the sintering time used was 60 and 120 minutes for temperatures of 500°C and 600°C. The density and microhardness results were measured and analyzed using the planning of experiment (DOE) in the Minitab® software, through which it was possible to verify the optimal parameters for each iron addition condition and create mathematical formulas for the density and microhardness, as well how to evaluate the effect of each parameter on the responses. The best sample was produced with the addition of 4% iron, pressure of 700 MPa in the uniaxial press and 250 MPa in the isostatic press, the temperature and sintering time used were 600°C and 60 minutes respectively, with this condition obtaining an average microhardness. of 107.5 HV and density of 2.58 g/cm3.
Palavras-chave: Liga 7075
Metalurgia do pó
Reciclagem
Adição de ferro
DOE
ODS
CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECÂNICA
Idioma: por
País: Brasil
Editor: Universidade Federal de Itajubá
Sigla da Instituição: UNIFEI
metadata.dc.publisher.department: IEM - Instituto de Engenharia Mecânica
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-Graduação: Mestrado - Engenharia Mecânica
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
URI: https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/handle/123456789/3917
Data do documento: 11-Ago-2023
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