Efeito da geometria do bocal cerâmico, velocidade de processamento e das impurezas Fe, Sn e Pb na liga Al-Si na fabricação de tiras metálicas fundidas

Ligas Al-Si (9,2% - 10,7%) contaminadas com Fe (0,3% - 0,6%), Pb (0,2% - 3,0%) e Sn (1,4% - 11,3%) foram fundidas e vazadas a 680 ºC, que é aproximadamente 50 ºC acima da linha liquidus, para produzir tiras metálicas em um Fundidor de Tiras. Uma rampa de resfriamento direciona o material semissólido, a uma taxa de aproximadamente 14 ml/s, para um bocal de cerâmica com capacidade de 200 ml (Bico 1) que é posicionado ao rolo inferior de um lingotamento horizontal de tiras de dois rolos. Ambos os rolos são refrigerados internamente com uma mistura de água e óleo solúvel na proporção de 9:1, a uma taxa de 0,2 l/s, para evitar a oxidação do rolo, conforme observado em experimentos anteriores. Com os parâmetros citados, a pasta metálica não foi arrastada pelo rolo inferior. Isso ocorreu devido a uma solidificação prematura dentro do bocal de cerâmica. Portanto, um novo bocal (Bico 2) com 250 ml foi construído para distribuir uniformemente a pasta metálica entre os rolos do Fundidor de Tiras. Uma temperatura de vazamento mais baixa de 650 ºC foi empregada e tiras metálicas foram obtidas. Diferentes velocidades superficiais dos rolos (0,12 m/s, 0,17 m/s, 0,21 m/s e 0,25 m/s) foram testadas para avaliar a qualidade e as propriedades mecânicas das tiras. A força aplicada na tira semissólida formada entre os rolos foi de aproximadamente 450 N que produziu tiras com 2 mm de espessura e 60 mm de largura. Observou-se que o sistema de alívio de pressão por molas no parafuso de aperto dos rolos no Fundidor de Tiras, resfriamento interno dos rolos e a menor temperatura de vazamento (650 ºC) combinaram-se para evitar o caldeamento das tiras entre rolos e a oxidação superficial dos rolos. Trincas a frio e a quente foram observadas. A estrutura globular finamente dispersa do Al-α com pequenas partículas do eutético Al-Si e uma menor contaminação com Pb (0,2%) e Sn (1,4%) resultaram nas melhores propriedades mecânicas.