Reciclagem de alumínio utilizado em aulas no LabMat-FEI

JONATHAS ALBERTO RIBEIRO ABDOUe-mail: jonathasabdou@ig.com.br

Orientador: Prof. Dr. Rodrigo MagnaboscoDepartamento de Engenharia Mecânica - UniFEI

e-mail: rodrmagn@fei.edu.br

ConclusõesConclusões

A microestrutura e macroestrutura obtidas são típicas de solidificação, com vazios de segregação na parte superior do lingote, sugerindo ser necessária mudança de geometria da lingoteria.

Após recebimento da análise química real da liga elaborada será possível concluir se a reciclagem de ligas no LabMat é possível.

Agradecimentos: Aos meus pais, pelo encorajamento e pelo grande apoio que me tem dado. Ao Professor Dr. Rodrigo por ter me orientado e acreditado em mim. Ao Centro Universitário da FEI pelo patrocínio do projeto e concessão de bolsa de iniciação científica. Aos técnicos do LabMat, Marcos O. Gentil, Antônio M. Miron, Romildo de Freitas

ObjetivosObjetivosEste projeto procura definir os procedimentos aplicados para a

classificação de matérias primas e sucatas de alumínio no Laboratório de Materiais da FEI, além de verificar a possibilidade de refusão e laminação a frio de ligas Al-Cu, e analisar o método de obtenção de corpos-de-prova de tração por fundição de ligas Al-Si.

Laboratório de Materiais do Centro Universitário da FEI

http://www.fei.edu.br/mecanica/me541/LabMat.htm

Resultados e discussãoResultados e discussão

Materiais e métodosMateriais e métodos

De posse de ligas de alumínio (vide figura.1) na forma de corpos-de-prova de tração (A01), dois blocos forjados (B01 e B02), quatro lingotes provenientes de sucata (B,C,F e H) e duas ligas-mãe para fundição (Nº1 e Nº3), foi realizada sua análise química (através de espectroscopia atômica), a fim de encontrar, a partir da composição química real de cada liga, uma especificação compatível às normas da Aluminum Association

Para que fosse precisa a refusão de ligas Al-Cu e Al-Si, a partir das ligas que se tem posse, foi elaborada uma planilha eletrônica que controla a composição química real da liga a ser processada.

A01

B01B02

N°1 N°3

B C F H

A refusão destes materiais será realizada em fornos com capacidade térmica de 1000°C a 1800°C, e se fará o uso de uma lingoteria para formar os lingotes de alumínio. Destes serão retiradas amostras para análise química, a fim de confirmar a reprodutibilidade da composição química da liga processada segundo a planilha eletrônica, amostras para análise metalográfica e macrográfica, para estes, serão utilizados ataques com ácido fluorídrico a 0,5% em água destilada e o reativo de Tucker respectivamente. E por fim, parte do lingote será laminado, e analisada a sua dureza antes e depois da laminação

Para a fundição dos corpos-de-prova de tração, será utilizado o processo shell-molding, para o qual está sendo montado um sistema de aquecimento para a cura da mistura areia-resina.

Tendo a composição química real dos materiais, determinou-se suas especificações:

B01 e B02B01 e B02

A01A01 AA7175AA7175

AA7475AA7475

BBCC

FFHH

AAxxxxAAxxxxAAxxxxAAxxxx

AAxxxxAAxxxx

AAxxxxAAxxxx

Su

catasS

ucatas

N°1 e N°3N°1 e N°3 AA413.1AA413.1

Para a obtenção de ligas Al-Cu, se fez o uso dos lingotes B e C e de limalha de cobre. A quantidade de massa utilizada e a composição química projetada seguem na planilha abaixo:

Tipo de MassaLiga Utilizada (g) Al Si Fe Cu Mn Mg Cr Ni Zn Ti Sn Outros

B AAxxxx 96,72 0,37 0,25 0,80 0,14 0,15 0,016 0,19 0,88 0,00 0,08 0,48C AAxxxx 331,0 97,1 0,08 0,31 0,79 0,10 0,10 0,02 0,15 0,94 0,00 0,07 0,41F AAxxxx 96,92 0,35 0,25 0,82 0,14 0,15 0,02 0,20 0,69 0,00 0,08 0,46H AAxxxx 350,0 97,1 0,42 0,23 0,80 0,14 0,14 0,02 0,19 0,62 0,00 0,07 0,38

Nº 1 AA413,1 85,89 11,50 0,65 0,90 0,11 0,04 0,02 0,05 0,40 0,06 0,00 0,40Nº 3 AA413,1 86,00 12,20 0,57 0,40 0,27 0,08 0,02 0,03 0,17 0,10 0,00 0,16A01 AA7175 89,52 0,15 0,20 1,60 0,10 2,50 0,23 0,00 5,60 0,10 0,00 0,00B01 AA7475 89,75 0,07 0,02 1,61 0,00 2,17 0,21 0,008 6,00 0,02 0,00 0,15B02 AA7475 89,67 0,07 0,01 1,63 0,00 2,19 0,21 0,005 6,05 0,018 0,00 0,15

22,7 0,00 0,00 0,00 100 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00

703,7 94,0 0,25 0,26 4,00 0,12 0,12 0,02 0,17 0,75 0,00 0,07 0,38

% Massa dos elementos

Liga a processar

Nome

Cobre puro

O nome dado ao lingote obtido é CH1CH1.

Teste d

e L

amin

ação

MacrografiaA

. Qu

i m.

A. Q

ui m

.

A. M

et.A

. Met.

Figura.1

Figura.2

a) b)c)

d) e) Figura.1

a) Blocos forjados B01 e B02. b) Lingotes B, C, F e H. c) Corpos de prova A01 d)liga-mãe para fundição N°1 e) liga-mãe para fundição N°3

Figura.2

a) Forno Carbolite, capacidade térmica de 1800°C b) Laminador c) microscópio Leica, análise de microestrutura d) Vista “explodida” da lingoteira

a) b) c)

d)

Próximas EtapasPróximas EtapasSerão realizados a análise química e laminação do lingote CH1.

Quanto a fundição dos corpos-de-prova, será terminado o sistema de aquecimento para shell-molding, e elaborado o macho para fundição. Após o uso dos corpos-de-prova em ensaios de tração, será verificado a possibilidade de reciclagem do mesmo.

Figura.3: a)Lingote CH1 e a divisão utilizada para execução das análises; b)Micrografia da superfície da base; c)Parte do meio da base; d)Vazios encontrados no topo, sem ataque; e) Vazios encontrados no topo; f)Parte do meio do topo g)Macrografia do lingote CH1, com ataque.

a)

b) c)

d) e)

Figura.3

f)

g)

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