O estudo experimental desenvolvido neste trabalho, somado às comparações realizadas tendo como referência outros trabalhos anteriormente realizados sobre o assunto, permitem que sejam extraídas as seguintes conclusões:
(1) A cinética de solidificação P=C(t)n assim como os valores encontrados para os parâmetros térmicos VL TR e GL podem ser representados por equações
experimentais expressas na forma de potência do tipo (VL, TR e GL ) = C(P)n,
cujos valores de C e n para a liga Al-3%Cu-5,5%Si para os valores de TV
assumidos, estão apresentados na Tabela 5.1.
Tabela 5.1 – Equações correspondentes aos parâmetros térmicos da ligas Al-Cu-Si investigada.
TV
Valores experimentais obtidos
P=f(t) VL = f(P) TR = f(P) GL=f(P) 5% C = 2,8 e n=0,56 C = 3,5 e n = -0,78 C = 263 e n = -1,74 C = 272 e n = -0,94 10% C = 1,1 e n=0,76 C = 0,9 e n = -0,32 C = 1639 e n = - 2,11 C = 1821 e n = -1,79 15% C = 1,1 e n=0,76 C = 0,9 e n = -0,32 C = 1639 e n = - 2,11 C = 1821 e n = -1,79
Fonte: Autoria Própria.
(2) As equações obtidas e apresentadas na Tabela 5.1 permitem concluir que os parâmetros térmicos VL, TR e GL diminuem com o avanço da isoterma liquidus,
em razão do aumento da resistência térmica imposta pelo avanço da interface sólido/líquido, contudo o uso do fluido de refrigeração impõe elevados valores destes parâmetros no início da solidificação (próximo à base refrigerada).
(3) Leis experimentais iguais de P=f(T), VL=f(P), TR=f(P) e GL=f(P), foram
encontradas para os superaquecimentos de 10% e 15%, conforme valores das constantes C e n mostrados na Tabela 5.1, entretanto, observou-se que a cinética de deslocamento da isoterma liquidus (P) é mais rápida para o superaquecimento de 5% quando comparada com a posição dos demais. Tal comportamento
96 refletiu-se nos resultados dos parâmetros térmicos, ou seja, notaram-se maiores valores de VL e TR para TV = 5%. Por outro lado, observou-se que pouco ou
quase nada os valores de GL alteraram para os três superaquecimentos, exceto
nas posições iniciais (até 15 mm) que ocorreu um ligeiro aumento nos valores de GL para o superaquecimento de 15%.
(4) A análise da comparação entre os resultados do presente trabalho e os de Barros et al [2015(A); (B)], desenvolvido para liga Al-3%Cu, ambos considerando os mesmos valores de TV, permitiu constatar que o efeito de maior fluidez
promovida pelo Si proporcionou maiores valores de TR durante a solidificação
da Al-Cu-Si estudada.
(5) Através das observações proferidas pelas macrografias da liga solidificada horizontalmente, segundo as condições assumidas neste trabalho, permitiu observar que a principal característica da TCE mostrada pelas macroestruturas é que a mesma não ocorre essencialmente em um plano vertical paralelo à interface metal/molde, isto é, verificou-se em todos os lingotes obtidos que a TCE ocorre em zonas onde VL, TR e GL variam de um valor mínimo para outro
máximo, cujos valores se encontram consolidados na Tabela 4.2.
(6) Os efeitos combinados das convecções térmica e mecânica, provocadas, respectivamente, pelo superaquecimento e movimentação de soluto, parecem ser responsáveis pela diminuição da extensão da zona colunar com o aumento dos valores de TV.
(7) Análises comparativas entre as macroestruturas de solidificação obtidas neste trabalho e aquelas resultantes dos estudos de Barros et al [2015(B) ] e Rocha et al (2015) para as ligas Al-3%Cu e Al-3%Cu-5,5%Si, solidificadas, respectivamente, nas direções horizontal e vertical, permitiu evidenciar o efeito do elemento Si na antecipação da TCE para a liga Al-3%Cu-5,5%Si comparada à liga Al-3%Cu, solidificadas na mesma direção de crescimento (horizontal).
97 (8) No que se refere à influência da direção de crescimento da solidificação, as análises comparativas efetuadas permitiram observar características diferentes na formação da TCE para diferentes direções de crescimento, isto é, enquanto que na solidificação horizontal a TCE ocorre em uma zona de transição, onde grãos colunares e equiaxiais coexistem, na direção vertical ascendente a transição ocorre de forma abrupta, ou seja, em um único plano.
(9) Convém ressaltar que os estudos da literatura elaborados para formular os mecanismos que explicam o surgimento das zonas macroestruturais foram analisados por observações teóricas e experimentais, exclusivamente para ligas binárias. Nada se conhece sobre comprovações dessas teorias para ligas multicomponentes.
(10) Finalmente, é importante salientar, neste momento, que é necessário o desenvolvimento de estudos complementares relacionados à macro e microssegregação em ligas multicomponentes a fim de que sejam melhores compreendidos os eventos termofísicos que promovem tal comportamento à TCE, tendo em vista que a solidificação horizontal por apresentar também um gradiente de temperatura na mesma direção e sentido da gravidade, leva a um estudo que deve ser aprofundado sob o ponto de vista físico e matemático como bidimensional.
5.1. SUGESTÕES PARA TRABALHOS FUTUROS
Considerando os resultados obtidos, as discussões realizadas e as conclusões apresentadas neste trabalho as principais linhas de pesquisa sugeridas, a partir do mesmo, para a análise da TCE, são as seguintes:
1. Analisar a influência de correntes convectivas na macro e microssegregação das ligas investigadas neste trabalho, objetivando o melhor entendimento dos eventos termofísicos que promoveram o comportamento observado para as TCE identificadas.
98 2. Investigar a influência da convecção termossolutal nas propriedades mecânicas de diferentes sistemas de ligas solidificadas direcionalmente em sistemas de configuração horizontal.
3. Aprofundar os estudos sobre TCE para outros sistemas de ligas multicomponentes, visando observar as características ocorridas.
99
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