BRPI0716059A2 - combinaÇço de processo de fundiÇço e composiÇço de liga - Google Patents

Abstract

COMBINAÇçO DE PROCESSO DE FUNDIÇçO E COMPOSIÇçO DE LIGA. A presente invenção refere-se a um processo para fundição de uma liga de magnésio consistindo em: 10,00 a 13,00% em peso de alumínio; 0,00 a 10,00% em peso de zinco e 5,00 a 13,00% em peso de alumínio; 10,00 a 22,00% em peso de zinco; e também contendo 0,10 a 0,5% em peso de manganês, e o restante sendo magnésio e impurezas inevitáveis, o nível total de impurezas sendo abaixo de 0,1% em, peso, em que: a liga é fundida em uma matriz, cuja temperatura é controlada na faixa de 150 a 340 ºC; a matriz é enchida em um tempo, que expresso em milissegundos é igual ao produto de um número entre 2 e 300 multiplicado pela espessura média da peça expressa em milímetro: e as pressões estáticas dos metais são mantidas durante a fundição entre 20 e 70 MPa, e podem ser intensificadas subsequentemente até 180 MPa.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "COMBINA- ÇÃO DE PROCESSO DE FUNDIÇÃO E COMPOSIÇÃO DE LIGA".

A presente invenção refere-se a um processo para a fundição de uma liga de magnésio, que consiste em alumínio, zinco e manganês, e o restante sendo magnésio e impurezas inevitáveis, o nível de impurezas total sendo abaixo de um determinado % em peso.

As ligas à base de magnésio são amplamente usadas como pe- ças fundidas em indústrias automotivas e com importância crescente em componentes 3C (3C: computadores, câmeras e comunicações). As peças fundidas de ligas à base de magnésio podem ser produzidas por processos de fundição convencionais, que incluem fundição sob pressão, fundição em areia, fundição em molde permanente e semipermanente, fundição em mol- de de gesso e fundição pelo processo de cera perdida.

As ligas à base de Mg demonstram várias propriedades particu- Iarmente vantajosas, que têm provocado uma maior demanda para peças fundidas de ligas à base de magnésio na indústria automotiva. Essas propri- edades incluem baixa densidade, alta relação de resistência mecânica - pe- so, boa fundibilidade, fácil trabalho em máquina e boas características de amortecimento. As ligas de fundição sob pressão de magnésio mais comuns são tais como as ligas Mg-Al ou as ligas Mg-Al-Zn com <0,5% de Mn, basi- camente Mg - 9% de Al -1% de Zn (designada AZ91), Mg - 6% de Al (AM60) e Mg - 5% de Al (AM50).

A WO 2006/000022 A1 descreve uma liga à base de magnésio contendo zinco, alumínio, cálcio e/ou berílio, ou, opcionalmente, manganês, por meio da qual se faz uma tentativa de aperfeiçoar o acabamento superfi- cial de componentes de magnésio fundidos. A referência da WO não é, no entanto, particularmente relativa à fundibilidade da liga.

Com a presente invenção, proporciona-se uma liga à base de magnésio de custo relativamente baixo com acabamento superficial e fundi- bilidade aperfeiçoados.

A invenção é caracterizada por uma liga contendo:

10,00 - 13,00% em peso de alumínio; 0,00 - 10,00% em peso de zinco;

5,00 - 13,00% em peso de alumínio;

10,00 - 22,00% em peso de zinco; e

também contendo 0,10 - 0,5% em peso de manganês, e o restante sendo magnésio e impurezas inevitáveis, o nível de impurezas total sendo abaixo de 0,1% em peso, em que:

- a liga é fundida em uma matriz, cuja temperatura é controlada na faixa de 150 a 340°C;

- a matriz é enchida em um tempo, que expresso em milisse- gundos é igual ao produto de um número entre 2 e 300 multiplicado pela es- pessura média da peça expressa em milímetro; e

- as pressões estáticas dos metais são mantidas durante a fun- dição entre 20 e 70 MPa, e podem ser intensificadas subseqüentemente até 180 MPa, como definido na reivindicação independente 1 em anexo.

As reivindicações dependentes 2 a 11 definem as concretiza-

ções preferidas da invenção.

Por uso da combinação de uma liga de Mg-Al-Zn específica com o processo de fundição especial como definido acima, produtos podem ser produzidos tendo um excelente acabamento superficial, uma ductilidade razoá- vel e propriedades mecânicas bem como propriedades de corrosão aceitáveis.

De preferência, o teor de alumínio é entre 5,00 e 13,00% em pe- so. Se menos de 10,00% de Al estiver presente, o teor de Zn é limitado a 10,00 e 22,00% em peso. Teores de zinco mais baixos promovem uma combinação mais pobre de fundibilidade e acabamento superficial. Se mais de 10,00 de Al estiver presente, a faixa de Zn pode ser

estendida para 0,00 e 22,00, produzindo ainda uma fundibilidade e um aca- bamento superficial satisfatórios.

Para aplicações requerendo um mínimo de ductilidade, a com- posição da liga é selecionada de tal modo que o teor de alumínio é entre 10,00 e 12,00% em peso e o teor de Zn é entre 0,00 e 4,00% em peso. As ligas com fundibilidade e acabamento superficial equivalentes podem ser preparadas, se a composição for tal que o teor de alumínio seja entre 6,00 e 12,00% em peso e o teor de Zn seja entre 10,00 e 22,00% em peso. Essas ligas oferecem as vantagens de uma temperatura de fundição mais baixa.

A presente invenção vai ser descrita ainda a seguir por meio de exemplos e com referência aos desenhos em anexo, em que: as figuras 1A,B apresentam cada uma delas esquematicamente

máquinas de fundição de matrizes de câmaras fria e quente, respectivamen- te;

a figura 2 é um diagrama mostrando a relação entre a taxa de solidificação e a microestrutura (tamanho do grão e espaçamento de braço de dendrita secundário) de ligas de Mg fundidas;

a figura 3 é um diagrama mostrando o tamanho dos grãos ver- sus a ductilidade das ligas das Mg;

a figura 4 é um diagrama mostrando o tamanho do grão versus o limite convencional de elasticidade das tensão das ligas de Mg; a figura 5 mostra um diagrama de uma referência da técnica an-

terior, G. S Foerster; "New developments in magnesium die casting", IMA proceedings 1976 pág. 35-39, que divide a faixa da composição em uma região fusível, uma quebradiça e uma de fendimento a quente;

a figura 6 mostra o canto rico em Mg do diagrama de fases Mg- Al-Zn, com linhas de temperatura de Iiquidus constante;

a figura 7 mostra um diagrama com o teor de sólido na fração (expresso em % em peso) no eixo horizontal versus a temperatura (0C) no eixo vertical, para três diferentes ligas de Mg;

as figuras de 8 a 10 mostram três diferentes componentes de liga de Mg sendo fundidos com três diferentes matrizes;

a figura 11 é um diagrama mostrando os defeitos de fundição, o número médio de fendas e as nervuras de defeito na matriz da caixa, na fi- gura 8, representados graficamente como linhas de número igual de defeitos em um diagrama, em que o teor de Zn é representado graficamente ao longo do eixo χ e o teor de Al ao longo do eixo y;

a figura 12 é um diagrama mostrando o acabamento superficial representado como uma classe de 1 a 5 na matriz da caixa, na figura 8, repre- sentado como linhas de igual classe em um diagrama, em que o teor de Zn é representado graficamente ao longo do eixo χ e o teor de Al ao longo do eixo y;

a figura 13 é um diagrama mostrando quando o eixo ζ está re- presentando a resistência a tração expressa em mPa, enquanto que os ei- xos χ e y estão representando os teores de Al e Zn, respectivamente, e em que a ductilidade é representada como linhas de igual % de alongamento no mesmo diagrama; e

a figura 14 é um diagrama mostrando as taxas de corrosão em termos de perda de peso, sendo representadas como linhas de taxas de cor- rosão iguais (mg/cm2/dia), em que o teor de Zn é representado graficamente ao longo do eixo y e o teor de Al ao longo do eixo x.

Nas figuras 1A e 1B, mostra-se esquematicamente máquinas de fundição de matrizes de câmaras fria e quente, respectivamente, cada má- quina tendo uma matriz 10, 20 dotada com um sistema de sujeição hidráuli- co 11, 12, respectivamente.

O metal em fusão é introduzido na matriz por meio de um cilin- dro de carga 12, 22, dotado com um pistão 13, 23, respectivamente. No sis- tema de câmara fria, como se mostra na figura 1A, um sistema auxiliar para dosagem do metal no cilindro de carga horizontal é necessário. A máquina de câmara quente, no entanto, mostrada na figura 1B, usa um sistema de pistão vertical 12, 23 diretamente na liga em fusão.

Para obter o excelente desempenho das ligas de Mg-AI-Zn, é imperativo que as ligas sejam fundidas sob condições de resfriamento ex- tremamente rápidas. Esse é o caso para o processo de fundição de matriz de alta pressão. A matriz de aço 10, 20 é equipada com um sistema de res- friamento com óleo (ou água), que controla a temperatura da matriz na faixa de 200 a 300°C. Um pré-requisito para uma boa qualidade é um curto tempo de enchimento da matriz, para evitar solidificação do metal durante o enchi- mento. O tempo de enchimento da matriz da ordem de 10"2 s χ espessura de peça média (mm) é recomendado. Esse é obtido forçando a liga por um ori- fício de entrada com altas velocidades, tipicamente na faixa de 30 a 300 m/s. Velocidades do êmbolo de até 10 m/s, com diâmetros suficientemente gran- des, estão sendo usadas para obter os fluxos volumétricos desejados no cilindro de carga, para os tempos de enchimento curtos necessários. É co- mum usar pressões de metais estáticas de 20 a 70 MPa, e uma intensifica- ção de pressão subseqüente de até 180 MPa pode ser usada, especialmen- te com fundições de paredes mais espessas. Com esse processo de fundi- ção, a taxa de resfriamento resultante do componente é tipicamente na faixa de 10 a 1 .OOO0C1 dependendo da espessura do componente sendo fundido.

Na figura 2, mostra-se a relação entre a faixa de solidificação e a microestrutura de uma liga fundida. No eixo horizontal, mostra-se a taxa de solidificação expressa como °C/s, e na escala vertical do lado esquerdo, o espaçamento do braço de dendrito secundário expresso em pm é mostran- do, enquanto na escala vertical do lado direito, o diâmetro do grão expresso em μιτι é mostrado. A linha 30 indica o tamanho de grão obtido, enquanto que a linha 31 é o valor obtido para o espaçamento de braço de dendrita secundário. Com a fundição sob pressão, o refino do grão é obtido pela taxa

de resfriamento. Como mencionado acima, as taxas de resfriamento na faixa de 10 a 1.000°C/s são normalmente obtidas. Isso resulta, tipicamente, em tamanhos de grão na faixa de 5 a 100 μιτι.

É bem conhecido que o tamanho do grão fino é benéfico para a ductilidade de uma liga. Essa relação é ilustrada na figura 3 em anexo, na qual a relação entre o tamanho do grão e o alongamento relativo foi mostra- da. No eixo horizontal, o tamanho do grão médio foi representado expresso em μιη, enquanto que o eixo vertical proporciona o alongamento relativo ex- presso em %. No gráfico, são mostradas duas diferentes composições, a primeira Mg puro, linha 35 e uma liga de Mg designada AZ91 (Mg - 9% de Al, 1 % de Zn), linha 36.

É também do conhecimento que o tamanho do grão fino é bené- fico para o limite convencional de elasticidade de tensão de uma liga. Essa relação (Hall - Petch) é mostrada na figura 4 em anexo. No eixo horizontal, representa-se o diâmetro do grão, expresso como d("°'5), em que d foi ex- presso em μιτι, e no eixo vertical, mostra-se o limite convencional de elastici- dade de tensão expresso em MPa. É, portanto, evidente que o tamanho do grão fino proporcionado pelas taxas de resfriamento muito altas, facilitadas pelo processo de fundi- ção sob pressão, é uma necessidade para obtenção de resistência a tração e ductilidade.

O termo fundibilidade descreve a capacidade de uma liga ser

fundida em um produto final com funcionalidades e propriedades necessá- rias. Contém, geralmente, 3 categorias: (1) a capacidade para formar uma peça com todos os aspectos geométricos e dimensões desejados; (2) a ca- pacidade de produzir uma peça densa com as propriedades desejadas; e (3) os efeitos no ferramental da fundição sob pressão, no equipamento de fundi- ção e na eficiência do processo de fundição sob pressão.

Na indústria de componentes 3C, componentes de paredes ex- tremamente finas para, por exemplo, alojamentos de lap-top de colo ou de telefones celulares, freqüentemente de espessura abaixo de 0,5 mm, são fundidos. Isso coloca fortes requisitos na capacidade da liga de encher o molde e, ao mesmo tempo, proporcionar uma superfície lisa e brilhante. A liga AZ91 é a liga mais comum para essas aplicações, principalmente devido à melhor fundibilidade, comparada com as ligas AM50 e AM60. No entanto, as superfícies dos componentes de parede fina da liga AZ91 não são, fre- qüentemente, satisfatórias. Usualmente, um revestimento de conversão é aplicado a esses componentes. Com uma superfície menos brilhante, algu- mas vezes incluindo áreas com segregação de elementos, camadas múlti- plas de revestimento precisam ser usadas. Geralmente, quanto melhor a qualidade superficial, menos revestimento é necessário. As ligas de Mg-Al-Zn com 0 a 10% em peso de Al e 0 a 35% em

peso de Zn foram examinadas na década de 70 (G. S Foerster; "New deve- Iopments in magnesium die casting", IMA proceedings 1976 p. 35-39). O di- agrama mostrado na figura 5, do artigo de Foerster, divide a faixa da compo- sição em uma região fusível, uma quebradiça e uma de fendimento a quen- te. As ligas descritas na patente australiana WO 2006/000022 A1, que pro- porcionam uma tentativa para aperfeiçoar o acabamento superficial, estão basicamente dentro da região fusível da figura 5. As faixas de composição da liga da presente invenção estão basicamente fora das faixas de composi- ção descritas na técnica anterior (figura 5) e completamente fora daquelas descritas na patente WO 2006/000022 A1. Durante os testes, que vão ser explicados posteriormente, ficou evidente que as ligas da presente invenção representam aperfeiçoamentos consideráveis em relação às ligas descritas anteriormente, em termos de enchimento da matriz, agarramento da matriz e fendimento a quente. Esses são todos os aspectos cruciais na fundição sob pressão de componentes de parede fina complexos.

As ligas de Mg-AI-Zn, com os teores de Al e Zn como especifi- cados na presente invenção, vão começar a solidificar em torno de 600°C, dependendo dos teores de Al e Zn. Isso é indicado na figura 6, na qual as linhas de temperatura de Iiquidus constante no canto de Mg do diagrama de fases de Mg-Al-Zn são mostradas. Por conseguinte, a temperatura de fundi- ção, tipicamente, 70°C acima da de liquidus, pode ser significativamente mais baixa do que para as ligas convencionais AM50, AM60 e AZ91. Devido ao fato de que a fase eutética Mg17AIi2 funde em torno de 420°C, as ligas convencionais de Mg - Al, como AM50, AM60 e AZ91, vão ter uma faixa de solidificação de quase 200°C, como mostrado na figura 7 em anexo, que mostra o teor de sólido na fração (expresso em % em peso) no eixo horizon- tal versus a temperatura (0C) no eixo vertical, para três diferentes ligas. Es- pecificamente, a AZ91 começa a solidificar a 600°C e fica completamente solidificada a 420°C. Aumentando o teor de Al para 14%, como na liga AZ141, o início da solidificação ocorre em torno de 570°C, enquanto que a solidificação fica completa a 420°C. Devido à presença significativa de Zn, a liga AZ85 solidifica na faixa de 590 a 350°C. Uma vez que o Zn na liga Mg- AI-Zn modifica a fase eutética Mg17Ah2, a liga vai solidificar completamente as temperaturas significativamente mais baixas do que 420°C, como é no caso para as ligas convencionais AM50, AM60 e AZ91.

Em geral, aumentando o teor de alumínio nas ligas de fundição sob pressão de Mg - Al, aperfeiçoa-se a fundibilidade da matriz. Isso é devi- do ao fato de que as ligas Mg - Al têm uma ampla faixa de solidificação, que as torna inerentemente difíceis de fundir, a menos que uma proporção de eutético suficientemente grande esteja presente ao final da solidificação. Is- so pode explicar a boa fundibilidade da liga AZ91D consistente com as cur- vas de resfriamento apresentadas na figura 7. Com a grande proporção de Zn1 além do Al nas presentes ligas, há um teor ainda maior de eutético (mo- dificado) presente ao final da solidificação, explicando a fundibilidade aper- feiçoada das ligas de Mg-Al-Zn da invenção.

As ligas de magnésio tendem a inflamar e oxidar (queimar) no estado em fusão, a menos que sejam protegidas por gases de cobertura, tais como SF6 e ar seco com ou sem CO2, ou SO2 e ar seco. A oxidação se agrava com o aumento de temperatura. Usualmente, pequenas proporções de berílio (10 a 15 ppm em peso) são também adicionadas para reduzir a oxidação. O berílio é conhecido por formar substâncias tóxicas e deve ser usado com cuidado. Especialmente, o tratamento de borra e lodo da limpeza de cadinhos requer consideráveis precauções de segurança, devido a um enriquecimento dos componentes de Be na borra / lodo. Uma vantagem da presente invenção é que a liga pode ser fundida em temperaturas significati- vamente mais baixas do que para as ligas convencionais, reduzindo, desse modo, a necessidade para gases de cobertura. Pela mesma razão, as adi- ções de berílio podem ser mantidas em um mínimo. As temperaturas de fundição mais baixas, comparadas com as

das ligas convencionais, também oferecem vantagens significativas como o tempo de vida útil do sistema de dosagem, o cilindro de carga e a matriz vão ser todos aperfeiçoados. Com a fundição sob pressão de câmara quente, em particular, o tempo de vida útil do pescoço-de-ganso vai ser estendido signi- ficativamente. As ligas com temperatura de fundição mais baixa vão ter tam- bém um potencial para reduzir o tempo do ciclo, aperfeiçoando, desse modo, a produtividade da operação de fundição sob pressão.

Exemplo 1

Para avaliar a influência dos elementos de liga, várias ligas de Mg foram preparadas e fundidas em três diferentes matrizes:

- a matriz da caixa com nervuras, figura 8;

- a placa / barra, figura 9; e - a matriz de três placas, figura 10.

As composições de liga e as temperaturas de fundição são a- presentadas na tabela 1 abaixo.

Tabela 1

5

Al (% em peso) Zn (% em peso) Temp. de fundição (0C) Al (% em peso) Zn (% em peso) Temp. de fundição (0C) AM20 2 0 710 AZ85 8 5 670 AZ21 2 1 710 AM90 9 0 670 AZ22 2 2 705 AZ91 9 1 670 AZ2-3,5 2 3,5 700 AZ96 9 6 650 AM40 4 0 700 AZ99 9 9 640 AZ41 4 1 695 AZ9-12 9 12 620 AZ42 4 2 695 AZ9-18 9 18 585 AZ4-3,5 4 3,5 690 AZ9-22 9 22 560 AZ45 4 5 680 AM100 10 0 660 AZ4-14 4 14 650 AZ10-1 10 1 660 AZ4-18 4 18 630 AZ10-2 10 2 660 AM60 6 0 680 AZ10-3,5 10 3,5 650 AZ61 6 1 680 AZ10-5 10 5 650 AZ62 6 2 680 AM120 12 0 650 AZ63 6 3 680 AZ12-1 12 1 650 AZ6-3.5 6 3,5 680 AZ12-2 12 2 640 AZ65 6 5 670 AZ12-3,5 12 3,5 640 AZ66 6 6 670 AZ12-5 12 5 630 AZ6-12 6 12 640 AZ12-6 12 6 630 AZ6-18 6 18 610 AZ12-12 12 12 590 AZ71 7 1 680 AZ12-18 12 18 550 AZ72 7 2 680 AM140 14 0 640 AM80 8 0 680 AZ14-1 14 1 630 AZ81 8 1 680 AZ14-2 14 2 630 AZ82 8 2 670 AZ14-3,5 14 3,5 620 AZ8-3.5 8 3,5 670 AZ14-5 14 5 610 Os detalhes dos parâmetros de fundição são apresentados na tabela 2 abaixo.

Tabela 2

Velocidade 1 (m/s) Velocidade 2 (m/s) Frenagem (m/s) Tempo de enchimento calculado (ms) Matriz 1 Espécime de tração 0,5 5 3 50 Matriz 2 Três placas 0,5 5 2,5 53 Matriz 3 Caixa 0,5 5 3 40

Não foi usada qualquer pressão de intensificação.

Os testes conduzidos foram os seguintes: Avaliação dos Defeitos de Fundição

Inspeção visual foi conduzida em 10 caixas arbitrárias de cada liga. Os defeitos foram agrupados como: - nervuras de defeitos incluindo enchimento incompleto e veda-

ções a frio;

- rasgamentos a quente contados nos nós; e

- fissuras nas extremidades. Avaliação de Acabamento Superficial

O acabamento superficial foi inspecionado visualmente por vá-

rias pessoas independentemente, e classificado de 1 a 5 (5 - o melhor). Resistência à tração e ductilidade

As barras de teste de diâmetro de 6 mm, de acordo com a nor- ma ASTM B557M, foram produzidas, e as seguintes condições de teste fo- ram usadas:

- máquina de teste Instron de 10 kN;

- temperatura ambiente;

- pelo menos 10 paralelos;

- taxa de deformação;

- 1,5 mm/min até 0,5% de deformação; e

-10 mm/min acima de 0,5% de deformação; e

- teste de acordo com a norma ISO 6892. Propriedades de corrosão

Os testes de corrosão foram feitos de acordo com a norma ASTM B117. Exemplo 2

O número médio de defeitos de fundição das fendas e as nervu- ras de defeito são representados graficamente na figura 11 como linhas de igual número de defeitos em um diagrama no qual o teor de Zn é represen- tado graficamente ao longo do eixo χ e o teor de Al ao longo do eixo y. Nota- se que os números de fendas mais baixos são encontrados nas regiões com baixo teor de Zn (< 3%) e alto teor de Zn (> 10%). Nota-se que ligas particu- larmente boas, em termos de defeitos de fundição, são encontradas com o Al na faixa de 8 a 10% em peso e com Zn < 2% em peso; quanto mais baixo o teor de Zn melhor. Também, as ligas com Al na faixa de 7 a 12% em peso e Zn na faixa de 12 a 18% em peso apresentam muito poucos defeitos de fundição. Exemplo 3

O acabamento superficial, representado como uma classe de 1 a 5, é representado graficamente na figura 12 como linhas de igual classe em um diagrama no qual o teor de Zn é representado graficamente ao longo do eixo χ e o teor de Al ao longo do eixo y. Nota-se que as melhores regiões em termos de classe de acabamento superficial são encontradas com teor de Al > 11 % em peso e de Zn < 3% em peso; quanto mais baixo o teor de Zn me- lhor. Também, uma região definida aproximadamente por um teor de 8 a 12% em peso de Al e > 10% em peso de Zn proporciona ligas com acaba- mento superficial superior. Exemplo 4

Para várias composições, a resistência mecânica e o alonga- mento foram medidos à temperatura ambiente. Os resultados são apresen- tados na figura 13. Nela, o eixo ζ representa a resistência a tração expressa em MPa, enquanto que os eixos χ e y representam os teores de Al e Zn, respectivamente. A ductilidade é representada como linhas de igual alonga- mento no mesmo diagrama. Geralmente, nota-se que a resistência a tração, expressa em MPa1 aumenta com o aumento do teor dos elementos de liga. O efeito de aumentar o teor de Al (% em peso) é significativamente maior do que o efeito do Zn. A figura 13 também indica que a ductilidade em termos de % de alongamento diminui com o aumento do teor dos elementos de liga.

Como um exemplo, a linha indicando um alongamento de 3% se estende quase linearmente de 12% em peso de Al e 0% de Zn a 0% de Al e 18% de Zn em peso. Exemplo 5

Para várias composições, as propriedades de corrosão foram definidas de acordo com a norma ASTM B117. Nesse teste, uma grande quantidade de dados foi incorporada para definir a influência do teor de Zn versus o teor de Al. Os resultados são apresentados na figura 14.

Nessa figura, as taxas de corrosão, em termos de perda de pe- so, são representadas como linhas de taxas de corrosão iguais (mg/cm2/dia), em um diagrama no qual o teor de Zn é representado graficamente ao longo do eixo y e o teor de Al ao longo do eixo x. Nota-se que para teores de Zn mais baixos do que aproximadamente 8% em peso, as taxas de corrosão diminuem com o aumento do teor de Al e são praticamente independentes do teor de Zn, enquanto que para teores de Zn acima de aproximadamente 12% em peso, as taxas de corrosão aumentam ligeiramente com o aumento do teor de Zn e são praticamente independentes do teor de Al. A região defi- nida por 8 -12% em peso de Zn representa uma transição. Especificamente, a 0% de Zn, a taxa de corrosão diminui de cerca de 0,09 mg/cm2/dia, a 4% em peso de Al, a aproximadamente 0,03 mg/cm2/dia, a 9% em peso de Al. A um teor de Al constante de 9% em peso, a taxa de corrosão aumenta a 0,05 mg/cm2/dia, a 8% em peso de Zn, e 0,11 mg/cm2/dia, a 14% em peso de Zn.

Desses resultados, fica claro que um processo para fundição de uma liga de magnésio foi proporcionado, no qual os produtos são obtidos com uma combinação superior de fluência, ductilidade e desempenho de corrosão à temperatura elevada.

Claims (12)

1. Processo para fundição de uma liga de magnésio, consistindo em: -10,00 a 13,00% em peso de alumínio; -0,00 a 10,00% em peso de zinco; -5,00 a 13,00% em peso de alumínio; -10,00 a 22,00% em peso de zinco; e também contendo 0,10 a 0,5% em peso de manganês, e o restante sendo magnésio e impurezas inevitáveis, o nível de impurezas total sendo abaixo de 0,1% em peso, em que: - a liga é fundida em uma matriz, cuja temperatura é controlada na faixa de 150 a 340°C; - a matriz é enchida em um tempo, que expresso em milisse- gundos é igual ao produto de um número entre 2 e 300 multiplicado pela es- pessura média da peça expressa em milímetro; e - as pressões estáticas dos metais são mantidas durante a fun- dição entre 20 a 70 MPa, e podem ser intensificadas subseqüentemente até 180 MPa.

2. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a temperatura da matriz é controlada a uma temperatura na faixa entre 160 e 300°C, de preferência, na faixa entre 200 e 270°C.

3. Processo de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que o tempo de enchimento da matriz, expresso em milissegun- do, é igual ao produto da espessura da peça média, expressa em milímetro, multiplicado por um número entre 2 e 200, de preferência, entre 3 e 50, par- ticularmente, entre 3 e 20.

4. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que a pressão estática do metal, durante a fun- dição, é mantida entre 30 e 70 MPa.

5. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que a taxa de resfriamento, após a fundição, é na faixa de 10 a 1.000°C/s.

6. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que o teor de alumínio é entre 10,00 e 13,00% em peso, de preferência, entre 10,00 e 12,00% em peso.

7. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que o teor de Zn é entre 0,00 e 10,00% em pe- so.

8. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que o teor de alumínio é entre 10,00 e 12,00% em peso e o teor de Zn é entre 0,00 e 4,00% em peso.

9. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 5, caracterizado pelo fato de que o teor de alumínio é entre 5,00 e 13,00% em peso, de preferência, entre 6,00 e 12,00% em peso.

10. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5 e 9, caracterizado pelo fato de que o teor de Zn é entre 10,00 e 22,00% em peso.

11.

Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5 e 9 e 10, caracterizado pelo fato de que o teor de alumínio é entre 6,00 e 12,00% em peso e o teor de Zn é entre 10,00 e 18,00% em peso.