A ancoragem de hercinita proporciona resistência aprimorada ao fluência em Fe₂O₃-reforçado Al6061: experimentos e modelagem de Arrhenius

Resumo A fluência degrada ligas leves de Al à medida que os grãos se coarsen e as partículas de reforço se coarsen em alta temperatura. A adição de Fe₂O₃ ao AA6061 promove produtos de reação do tipo espinélio (semelhante à hercinita) nas interfaces et al./Fe₂O₃, que pinam os limites de grão e retardam o coarsening. Testes uniaxiais de fluência a 473–773 K e 49,1–147,2 MPa reduziram a deformação em até 40% a 673 K e 98,1 MPa em comparação ao AA6061, com ganhos aumentando à medida que a fração de reforço aumenta e a dispersão melhora. Uma lei unificada de Arrhenius–Norton se ajusta aos dados com R² ≈ 0,98 e mostra um termo de tensão de limiar aparente consistente com a ancoragem de limites. A análise microestrutural confirma a dispersão de partículas de Fe₂O₃ (raio médio, fração de área e densidade de pinos) e conchas, dispersão uniforme a 2% em peso, e agregação acima de 4% em peso. Evidências indiretas de EDS sugerem enriquecimento de Fe–O–Al consistente com camadas interfaciais do tipo espinélio, embora a identificação definitiva de FeAl₂O₄ exigiria XRD ou TEM/SAED. Estes resultados demonstram uma rota escalável e termicamente estável para compósitos de Al resistentes à fluência para uso aeroespacial e automotivo. Resumo Gráfico