Evolução Microestrutural na Solidificação Transitória de Ligas Monofásicas e Peritéticas Sn-Sb (e Sn-Sb-X) para Soldagem e em Camadas Interfaciais Solda/Substrato

Resumo

Alguns sistemas metálicos particulares caracterizados por reações invariantes como sistemas eutéticos, monotéticos e peritéticos têm sido mais frequentemente estudados pelo potencial de variedade microestrutural que apresentam durante a solidificação, ampliando a aplicação prática desse tipo de ligas. Com as recentes restrições impostas à utilização do Pb em ligas de soldagem, em função de sua toxicidade, desencadeou-se uma busca de ligas alternativas que substituam aquelas à base de Pb. Nesse particular, têm sido propostas novas composições de sistemas eutéticos como alternativas às composições clássicas contendo chumbo, havendo também composições potencialmente interessantes em sistemas peritéticos. Apesar do potencial de aplicação e da importância das ligas peritéticas, há entendimento limitado do comportamento da transformação e reação peritética, que ocorrem em diversos sistemas binários. Há indicações na literatura do potencial de ligas peritéticas Sn-Sb como alternativa às ligas à base de Pb, embora uma única liga Sn-Sb (Sn5Sb) tenha sido efetivamente investigada, embora o sistema merecesse uma maior atenção investigativa no que diz respeito à ampliação do espectro de composições inclusive com adição de elementos ternários. O presente trabalho objetiva preencher essa lacuna da literatura com uma análise detalhada da evolução microestrutural de ligas Sn-Sb (monofásicas e peritéticas) e ligas ternárias Sn-Sb-(Cu, Ag) solidificadas unidirecionalmente em condições transitórias de solidificação, incluindo análises de interfaces de juntas liga/ substrato de cobre. A molhabilidade, que é atributo fundamental para ligas de soldagem, será caracterizada para cada liga através de técnicas de medida do ângulo de contato liga/substrato. Propriedades mecânicas das ligas Sn-Sb e das interfaces com substrato de Cu, serão determinadas por ensaios de tração e mapeamento de dureza.