Determination of the mechanical properties of spray formed A356 alloy for different contents of iron and conditions of processing

The aims of this work were the microstructural and tensile properties characterization of the hypoeutectic spray formed Al-Si 356, with and without contamination for iron, spray formed, extruded and heat treatment. The alloys were melted by induction furnace, gas atomized with nitrogen and deposited onto a copper substrate, after that the deposits had been parted and hot extrusion. Later some samples had been submitted the heat treatments. Spray formed material showed fine and homogenous microstructure, composed by equiaxial _-Al matrix, silicon particles and _-AlFeSi intermetallics phases, for contaminated samples. Higher porosity and lower yield process were obtained increasing the superheating temperature. The extrusion promoted grain refinement by a recrystallization process and strong decrease of the porosity. Room temperature tensile tests of the spray formed Al-Si 356 alloy showed both increased tensile strength and elongation when compared with the values observed for conventionally cast counterparts. These results can be ascribed to the refined grain size, silicon particles morphology and smaller _- AlFeSi phases presented in spray formed deposits. When, the samples spray formed and extruded showed higher values for the ultimate tensile strength and ductility when compared to Al-Si 356 alloy deposits processed by same parameters. The heat treatment samples of the Al- Si contaminated with iron, showed higher values for the tensile strength and lower decrease for the elongation when compared to spray formed and extruded.Financiadora de Estudos e ProjetosO presente trabalho teve por objetivo a caracterização microestrutural e determinação das propriedades mecânicas das ligas de AlSi 356, com e sem contaminação por ferro, conformadas pro spray, extrudadas e tratadas termicamente. O processamento foi realizado através da fusão das ligas em forno indução, da atomização com nitrogênio e da deposição do spray sobre um substrato de cobre, em seguida os depósitos foram seccionados e processados por extrusão a quente. Posteriormente algumas amostras foram submetidas a tratamentos térmicos de solubilização e precipitação. A conformação por spray resultou em depósitos com uma microestrutura refinada e homogênea sendo composta basicamente por grãos equiaxiais de Al-_, partículas de silício e agulhas da fase _-AlFeSi. A porosidade dos depósitos foi minimizada através de processo de extrusão, o qual, também, proporcionou o refinamento de grãos através da recristalização da matriz. Ensaios de tração a temperatura ambiente em amostras conformadas por spray, apresentaram um aumento relativo nos valores de limite de escoamento, de resistência e de alongamento, quando comparados aos valores obtidos para a liga fundida em areia. Estes resultados foram atribuídos ao refinamento do tamanho de grão, á forma particulada do silício e à redução da razão de aspecto, para as ligas contaminadas, das agulhas _-AlFeSi presentes no material conformado por spray. Quando conformada por spray e extrudada, a liga 356 apresenta valores de limite de escoamento, de resistência e de dutilidade superiores aos apresentados pela liga fundida e conformada por spray sob as mesmas condições de processamento, devido às menores porcentagens de silício e de porosidade. As ligas Al-Si contaminadas que tratadas termicamente apresentaram aumentos significativos nos limites de escoamento e de resistência e diminuição do alongamento quando comparados com as ligas conformadas por spray e extrusão