O que é Al modificado e quais suas características do ponto de vista de composição química e de microestrutura?

Passo 1

O enunciado pergunta o que entendemos por “Al modificado” e pede suas características em termos de composição química e de microestrutura. O conteúdo está em metalurgia dos ligas de alumínio, especificamente no tratamento de modificação do silício eutético em ligas do tipo Al–Si.

Passo 2

“Al modificado” refere-se a uma liga de alumínio–silício à qual se adiciona um elemento modificador (tipicamente estrôncio ou sódio) em quantidades muito baixas para alterar a forma como o silício sólido cristaliza durante o resfriamento. O objetivo é transformar o silício eutético de placas aciculares ou lamelares em partículas fibrosas ou quase esféricas, o que melhora as propriedades mecânicas (ductilidade, resistência ao choque e à fadiga).

Passo 3

Do ponto de vista da composição química típica de uma liga Al modificado:
\bullet Base: alumínio quase puro, com teor de silício no intervalo de \sim7\,\% a \sim12\,\%.
\bullet Magnésio: até \sim0,3\,\% (para permitir tratamento térmico de envelhecimento).
\bullet Ferro e outros elementos de impureza controlados abaixo de \sim0,2\,\%.
\bullet Modificador (estrôncio ou sódio): \sim0,005\,\% a \sim0,03\,\%.
\bullet Frequentemente inclui grão-refinador de titânio-boreto com \sim0,1\,\% de Ti e \sim0,01\,\% de B para reduzir o espaçamento de dendritas primárias.

Passo 4

Na microestrutura de um Al modificado observa-se:
\bullet Dendritas primárias de \alpha-Al mais finas, devido ao grão-refinador Ti–B.
\bullet Eutético \alpha-Al + silício em forma fibrosa ou nodular, em vez de lâminas.
\bullet Distribuição mais uniforme do silício, sem grandes platô de Si acicular, reduzindo pontos de concentração de tensões.
\bullet Menos defeitos por contração e maior homogeneidade, resultando em melhor ductilidade e tenacidade.

Resposta

Al modificado é uma liga de alumínio–silício à qual se acrescenta uma pequena quantidade de estrôncio ou sódio (e, geralmente, Ti–B para refino de grão), de modo a alterar a morfologia do silício eutético de lamelar para fibrosa. Quimicamente, tem cerca de 7\% 12\% de Si, traços de Mg e Fe controlados e 0{,}005\% 0{,}03\% de modificador. Em microestrutura, apresenta dendritas de \alpha-Al refinadas e uma fase eutética com partículas de Si finas e alongadas ou quase esféricas, o que melhora suas propriedades mecânicas.

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