110
Taxa de Resfriamento X Tamanho de Grão
T = 6930,4TG
-5,96
T = 258,8TG
-8,3
0,00
0,01
0,02
0,03
0,04
0,05
0,06
0,07
0,08
0,09
0,10
0,11
0,12
0,13
0,14
0,15
0,16
0,17
0,18
0,19
0,20
0,21
1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 5,5 6,0 6,5 7,0 7,5 8,0
Tamanho de Grão (T.G.) (mm)
Taxa (ºC/s).
Al EXP 01 (5 l/min)
Al EXP 02 (12 l/min)
Equação aproximada para o Exp 01
Equação aproximada para o Exp 02
Taxa de Resfriamento X Tamanho de Grão
T = 25,3TG
-4,0439
T = 4E-12TG
13,729
0,00
0,01
0,02
0,03
0,04
0,05
0,06
0,07
0,08
0,09
0,10
0,11
0,12
0,13
0,14
0,15
0,16
0,17
0,18
0,19
0,20
0,21
1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 5,5 6,0 6,5 7,0 7,5 8,0
Tamanho de Grão (T.G.) (mm)
Al EXP 03 (12 l/min)
Al EXP 04 (5 l/min)
Equação aproximada para o Exp 03
Equação aproximada para o Exp 04
Figura 5.36 – Gráfico da taxa de resfriamento X diâmetro médio de grão da região colunar para os
experimentos realizados com o alumínio puro. (a) Com a chapa molde plana e (b) com a chapa molde
cônica.
O lingote obtido no segundo experimento monitorado é o que possui maior
região colunar devido a sua taxa de resfriamento mais elevada. Os lingotes obtidos
no primeiro experimento e no quarto experimento são os que possuem grãos mais
grosseiros, porém, devido as chapas moldes serem diferentes, o primeiro
experimento teve uma taxa de resfriamento mais alta, o que acarretou em uma
região colunar maior.
Os lingotes obtidos nos experimentos realizados com a chapa molde cônica
não demonstraram vantagem sobre os lingotes obtidos com a chapa molde plana.
Uma constatação é que, utilizando o mesmo fluxo de ar comprimido para resfriar a
chapa molde plana, na cônica, a taxa de resfriamento foi menor, o que é facilmente
explicável pela maior inércia térmica da chapa molde cônica.
Na macrografia dos lingotes obtidos no 3º e 4º experimentos, logo a frente da
TCE, há uma grande concentração de grão equiaxiais extremamente refinados. Uma
das possibilidades para isso é a segregação de impurezas na frente da interface de
solidificação, a concentração de impurezas nessa região cresceu até atingir um nível
no qual passou a ser agente catalisador para a nucleação de grãos equiaxiais, o que
impediu o crescimento dos grãos colunares. Além disso, a Figura 5.36 mostra que o
tamanho não corresponde a correlação de quanto menor a taxa maior é o tamanho
do grão, pois à frente da TCE, ocorre uma alta taxa de nucleação de grãos
equiaxiais, conforme relatado na literatura [Siqueira, 2002].
(a) (b)