Influência dos tratamentos térmicos de solubilização e envelhecimento artificial na resistência ao desgaste microabrasivo de ligas de alumínio 6201

Abstract

Os Cabos de Alumínio Liga 6201 (CAL) são uma das séries utilizadas em linhas aéreas de transmissão de energia elétrica, e caracterizam-se pelo encordoamento concêntrico de fios, tendo, entre as causas de falha, fadiga e desgaste, decorrentes de vibrações na linha causadas pelos regimes de vento, que provocam tensões multiaxiais e deslizamento parcial entre os fios. Trabalhos que relacionam resistência à tração, limite de escoamento e resistência à fadiga a tratamentos efetuados na liga 6201 são encontrados na literatura, mas a relação entre os tratamentos térmicos e a resistência ao desgaste é pouco estudada. O presente trabalho visa avaliar a resistência ao desgaste microabrasivo da liga de alumínio 6201 após os tratamentos térmicos de solubilização e envelhecimento artificial. A partir de um vergalhão de liga de alumínio 6201, utilizado como insumo na fabricação de fios para produção condutores CAL, foram retiradas amostras para realização dos ensaios. Foram comparadas as durezas das amostras submetidas aos parâmetros de solubilização de 550oC por 2, 4 e 6 horas, e de 535oC por 1 e 2 horas. Em todos os casos, a microdureza Vickers apresentou valores em torno de 34 HV(0.5) imediatamente após a têmpera. Assim, foi definida a temperatura de solubilização em 535oC pelo tempo de 1 hora para submissão às etapas subsequentes. No envelhecimento artificial, após a solubilização e têmpera, as amostras foram submetidas à 170oC por 24, 30, 36, 48 e 60 horas, buscando a condição que apresentasse maior dureza, alcançada no tempo de 30 horas, com valores em torno de 80 HV(0.5). Com um tribômetro de esfera livre, foram realizadas duas séries de ensaios microabrasivo, sob diferentes condições tribológicas, comparando amostras solubilizadas com amostras envelhecidas artificialmente. As amostras envelhecidas apresentaram média dos coeficientes de desgaste 21% e 36% menores nas diferentes séries de ensaios. Os resultados obtidos mostraram-se compatíveis com as etapas descritas na bibliografia, nas quais, a partir da solubilização e têmpera, as amostras atingem seus valores mínimos de resistência mecânica, associados à dissolução dos precipitados na matriz. O endurecimento máximo, alcançado no envelhecimento artificial, relaciona-se à restrição à movimentação das discordâncias decorrente do tamanho, distribuição e dos campos de deformação na matriz que circundam as partículas coerentes β”. Preponderou nas amostras o desgaste abrasivo por microrrolamento. Foram também identificadas regiões acometidas por riscamento e regiões de desgaste adesivo.