Avaliação do processamento por extrusão em canal angular na consolidação de pó de alumínio puro e com adição de nanotubos de carbono

Abstract

Processos de deformação plástica severa têm sido utilizados atualmente como uma proposta de formação de materiais com grande refino estrutural, como também para a consolidação de materiais particulados, sem a necessidade de sinterização. Entre os processos disponíveis, pode-se citar o de extrusão em canal angular (ECA), o qual permite o processamento de diferentes misturas, inclusive materiais metálicos com não metálicos, para a geração de compósitos de base metálica. Assim, neste trabalho foi avaliado o comportamento do alumínio e da inserção de nanotubos de carbono (NTC’s) durante o processo de deformação, principalmente no que tange à dispersão destes últimos. Para tal, 0,75% (massa) de NTC’s foram dispersos em isopropanol utilizando um ultrassom de ponteira (ultrassonicador) e misturados com alumínio em pó. Após evaporação do álcool, a mistura Al+NTC’s e alumínio puro foram compactados a frio com pressão de 400 MPa para obter uma préforma medindo (4,8x4,8x25,0) mm3. Estas pré-formas foram então submetidas à extrusão em canal angular (Φ = 90°) em temperatura ambiente. Foi avaliada a influência da presença de NTC’s, do número de passes de extrusão (0, 1, 3), da rota de extrusão utilizada (A e BC) e do uso de contrapressão (0-65MPa) na densificação, microestrutura e propriedades mecânicas. As microestruturas foram avaliadas via microscopia óptica e eletrônica de varredura, onde foram observadas a morfologia dos grãos da matriz de alumínio, dispersão dos NTC’s e porosidades. Os resultados indicaram que a densidade e dureza são incrementadas com o aumento do número de passes e do uso de contrapressão durante a extrusão. As micrografias indicaram o alinhamento dos grãos da matriz e dos aglomerados de NTC’s no sentido próximo ao do cisalhamento imposto pela ECA e refinamento microestrutural.