TRATAMENTO TERMICO

TRABALHO DE TRATAMENTO TERMICO

TRATAMENTO TERMICO EM METAIS NÃO FERROSOS

Sumário

FIGURAS 3

TABELAS 3

PRODUTO 4

EXTRAÇÃO DO ALUMINIO 4

Mineração 5

Refinaria 6

Redução do alumínio 8

MATERIAL APLICADO NA FABRICAÇÃO 10

PROCESSO DE FABRICAÇÃO 11

Rodas forjadas 12

Fluxograma do processo: 12

Fabricação: 12

Rodas fundidas 13

Fluxograma do processo: 13

Fabricação: 13

TRATAMENTO TÉRMICO EM ALUMINIO 18

Tratamento térmico por solubilização 21

Envelhecimento natural 26

Bibliografia 28

FIGURAS

Figura 1 - Rodas em liga leve 4

Figura 2 – Bauxita 5

Figura 3 – Minério sendo extraído 6

Figura 4 – Circuito básico 7

Figura 5 - Sala de Cubas 8

Figura 6 - Diagrama de uma célula de redução 9

Figura 7 – Lingotes de alumínio 14

Figura 8 - Processo de fusão do alumínio 15

Figura 9 - Unidade de desgaseificação rotatória com borbulhamento de N2 16

Figura 10 - Máquina de fundição sob pressão 17

Figura 11 - Ciclo de tratamento térmico do A-356 21

Figura 12 - Variações no limite de escoamento para a liga A356 com estrôncio (M2S) e sem estrôncio (M2) após envelhecimento a diferentes temperaturas 22

Figura 13 - Amostra bruta de fundição 23

Figura 14 - Amostra solubilizada por 2h 23

Figura 15 - Amostra solubilizada por 6h 24

Figura 16 - Amostra solubilizada por 10h 24

Figura 17 - Resistencia 25

Figura 18 - Escoamento 25

Figura 19 - Alongamento 25

Figura 20 – Efeito do tempo de envelhecimento natural na micro dureza na matriz de amostras não modificadas e temperadas (condição T4) 27

TABELAS

Tabela 1 - Parâmetros de consumo da alumina 7

Tabela 2 - Insumos 9

Tabela 3 – Propriedades do alumínio A-356 10

Tabela 4 - Composição química do A-356 11

PRODUTO

Para analise de tratamentos térmicos em metais não ferros nos aprofundaremos na fabricação de rodas de ligas leves, mais especificamente nesse trabalho falaremos sobre a aplicação das ligas de alumínio empregadas nesse tipo de fabricação, passando desde a extração do minério para obter o alumínio até o tratamento térmico indicado para essa liga.

Figura 1 - Rodas em liga leve

EXTRAÇÃO DO ALUMINIO

A obtenção do alumínio é feita a partir da bauxita, um minério que pode ser encontrado em três principais grupos climáticos: o Mediterrâneo, o Tropical e o Subtropical.

A produção mundial de bauxita em 2004 foi de 157,4 milhões de toneladas, sendo os principais países produtores Austrália, Brasil, Guiné e Jamaica.

Ocupando a 2ª posição no ranking mundial, em 2004, o Brasil produziu 21 milhões de toneladas de bauxita. Possui também a terceira maior reserva mundial de bauxita, cujo potencial é da ordem de 2,5 bilhões de toneladas, concentrada principalmente na região Norte do país (estado do Pará), a qual tem como principal concessionária a empresa Mineração Rio do Norte S.A. - MRN.

A bauxita deve apresentar no mínimo 30% de alumina aproveitável para que a produção de alumínio seja economicamente viável. O processo de obtenção de alumínio primário divide-se em três etapas: Mineração, Refinaria e Redução.

Figura 2 – Bauxita

Mineração

O alumínio não é encontrado diretamente em estado metálico na crosta terrestre. Sua obtenção depende de etapas de processamento até chegar ao estado em que o vemos normalmente.

O processo da mineração da bauxita, que origina o alumínio, pode ser exemplificado da seguinte maneira.

Figura 3 – Minério sendo extraído

• Remoção planejada da vegetação e do solo orgânico;

• Retirada das camadas superficiais do solo (argilas e lateritas);

• Beneficiamento:

1º. Inicia-se na britagem, para redução de tamanho;

2º. Lavagem do minério com água para reduzir (quando necessário) o teor de sílica contida na parcela mais fina;

3º. Secagem

Refinaria

A refinaria é a fase do processo que transforma a bauxita em alumina calcinada.

O procedimento mais utilizado é o Bayer. Esta é primeira etapa até se chegar ao alumínio metálico.

1º. Dissolução da alumina em soda cáustica;

2º. Filtração da alumina para separar o material sólido;

3º. O