Effect of solution heat treatment on microstructure and mechanical properties of A356 aluminum alloy

This work examines the effects of solution heat treatment on the microstructure and mechanical properties of A356 aluminum alloy. Tensile bars were molten to tensile tests and solution treatment in several conditions of time and temperature were performed. The A356 alloy with different weight percentage of magnesium and with its respective as-casting specimens were also analysed to evaluate the heat treatment. To evaluate the results tensile tests, alloy hardness and matrix microhardness, and metallographic analysis and fractographs were performed. The microstructural analysis allowed to evaluate the evolution of microstructural transformation. Results changes were attained to alloy with less percentage of Mg (0,15wt. %). However, to the alloy with higher percentage of Mg (0,3wt. %) the results indicated increase in all properties analysed, increasing the time and the temperature of solution. Only to the temperature of 570°C, a property drop of ultimate tensile strength and elongation were observed. The best properties were obtained to 10 hours of the solution in 540°C, as a result of a better distribution and coalescence of the Si particles. The fractographs showed changes on the fracture mode in function of increase in the solution time and temperature, evidencing the increase of the ductility observed through mechanical tests. The kind of alloy fracture and the matrix fracture mode and Si particles were evidenced in fracture surfaces.Este trabalho avalia os efeitos do tratamento térmico de solubilização sobre a microestrutura e as propriedades mecânicas da liga de alumínio A356. Foram fundidos corpos de prova para ensaios de tração e realizados tratamentos de solubilização em diversas condições de tempo e temperatura. A liga A356, com diferentes percentuais em peso de magnésio e com suas respectivas amostras brutas de fundição, também foram analisadas para avaliação dos efeitos do tratamento térmico. Para avaliação dos resultados foram realizados ensaios de resistência à tração, de dureza da liga e microdureza da matriz e, análises de metalografias e fractografias. As análises microestruturais permitiram avaliar a evolução da transformação microestrutural. Variações nos resultados foram obtidos, para liga com menor teor de Mg (0,15% em peso). Porém, para liga com maior teor de Mg (0,3% em peso) os resultados indicaram aumento em todas as propriedades analisadas, com o aumento do tempo como da temperatura de solubilização. Apenas para temperatura de 570°C uma queda nas propriedades de máxima resistência e alongamento foram observadas. As melhores propriedades foram obtidas com 10 horas de solubilização a 540°C, como resultado de uma melhor distribuição e coalescimento das partículas de Si. As fractografias mostraram alterações no modo de fratura, em função do incremento no tempo e na temperatura de solubilização, evidenciando o aumento de ductilidade observada através dos ensaios mecânicos. O tipo de fratura da liga, e o modo de fratura da matriz e das partículas de Si também foram evidenciados pelas superfícies de fratura.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superio