PDF superior Propiedades mecánicas en aleaciones de aluminio vaciadas desde temperatura ambiente hasta 300° C.

Finalmente otro de los tratamientos empleados es el desgasificado que consiste en eliminar el gas de hidrógeno disuelto en el aluminio líquido, que llega a ser alta debido a una deficiente combustión en el horno, utilizar herramientas que no estén totalmente secas en el manejo del metal, alta humedad en el ambiente o sobrecalentamiento en el metal, (ya que a mayor temperatura el metal fundido tiene mayor solubilidad de hidrógeno), el nivel de este gas debe ser controlado para evitar altos porcentajes de porosidad en las piezas vaciadas y como consecuencia obtener piezas con bajas propiedades mecánicas.

Como puede observarse en la tabla, a temperatura ambiente la tensión de fluencia en ambas condiciones es similar, mientras que la resistencia a la tracción es mayor en la muestra forjada, este hecho puede deberse al menor tamaño de grano en las muestras forjadas. A 640 °C las muestras forjadas poseen propiedades mecánicas levemente inferiores que aquellas en condición de como colados. Probablemente,el cambio en los mecanismos de fracturainfluyan ya que a estas temperaturas la deformación se produce principalmente por deslizamiento de borde de grano, siendo la forjada aquella con mayor cantidad de límites de grano. A su vez, los valores obtenidos son del orden de los encontrados en la bibliografía [1,2,3] para estas aleaciones.

donde r es la distancia medida desde el centro del disco (o anillo), N es el número de vueltas de torsión y t es el grosor de la muestra. Éstas fueron procesadas por HPT a temperatura ambiente a una presión de P=6 GPa para producir un espesor final de t=0.7 ± 0.1 mm. Las rotaciones del yunque inferior con respecto al yunque superior se realiza- ron a una velocidad de ω=1 rpm hasta un máximo de N=75 rotaciones. Los tratamientos térmicos subsecuentes se realizaron después de la deformación por HPT en atmósfera convencional a una temperatura de T=200 °C y temple en agua helada. Mediciones de microdureza Vickers se llevaron a cabo a diferentes intervalos de envejecimiento. Adi- cionalmente se realizaron pruebas de tensión a temperatura ambiente, las cuales utiliza- ron especímenes miniatura extraídos de los discos procesados por HPT, con dimensiones en la galga de 1.5 mm de longitud y de 0.7x0.6 mm 2 de sección transversal.

Las aleaciones Aluminio - Silicio – Cobre muestran alta resistencia y alta maquinabilidad, pero baja colabilidad, baja ductilidad y baja resistencia a la corrosión. Las partículas de Cu rompen la película de óxido superficial, que se forma automáticamente cuando la aleación está expuesta en ambiente atmosférico [16]. La adición de Mg conduce a una mejor resistencia contra la corrosión ataque del aire y el agua La adición de Mg también conduce a una mayor resistencia, debido a la precipitación de partículas de Mg2Si durante el tratamiento de envejecimiento. Algunos trabajos en literatura [17] reportan un aumento de 78 MPa (de 337 a 415 MPa) en el límite elástico cuando se agrega Mg a una aleación de Al-Si-Cu (para el envejecimiento máximo a 150 °C); el alargamiento disminuye menos del 1%. Una aplicación típica de las aleaciones Al - Si - Cu - Mg está en el automóvil. Por ejemplo, la aleación A390 (Al-17Si-4Cu-0.55Mg) se utiliza en bloques de cilindros donde se requieren alta resistencia y alta resistencia a la corrosión. La aleación A332 (Al- 12Si-1Cu-1Mg-2Ni) se utiliza para pistones en motores de combustión interna. En este caso, Cu conduce a alta resistencia, Mg proporciona resistencia a la corrosión y resistencia y el Ni permite resistir a altas temperaturas.

En realidad el proceso de solidificación del hierro fundido es un proceso muy complicado, como puntualiza De Velde (2000); pues aún después de un período superior a 100 años, quedan algunos aspectos sin explicación sobre el doble diagrama Fe-C, no por la existencia de un doble sistema, ni porque las aleaciones con un muy alto contenido de carbono no pueden ser explicadas por este sistema, sino por la variedad de diagramas de que se dispone. Otro aspecto que debilita los diagramas actuales es la formación de carburos a una temperatura tan baja como 1080°C, cuando se alea con elementos como el silicio, el cual solo se disuelve en la austenita sin intervenir en la composición de los carburos.

de precalentamiento y su ingreso a la extrusora. La importancia de tener este dato se hace necesaria para la corrección del proceso de extrusión. Como puede observarse en las tablas IV-1, IV-9, IV-13 y IV-17, las temperaturas reales de la zona 3 reportadas, indican valores muy cercanos a los 426,67 °C (800 °F); los valores captados van desde los 426,67 °C (800 °F) hasta los 437,78 °C (816 °F). Al salir el tocho del horno de precalentamiento al medio ambiente, se da una disminución en la temperatura, y al no poseer un instrumento de medición de temperatura cercano a la zona donde se posiciona el tocho en la prensa, se desconoce la temperatura real del tocho antes de iniciar la extrusión.

pueden ser asociados por el incremento o decremento de esfuerzos internos producidos por la precipitación de estas partículas. Es decir al encontrarse en condición de solubilizado la aleación contiene en solución los elementos que posteriormente en el envejecido precipitaran y brindaran mejores propiedades, al alcanzar la condición de máxima dureza las partículas se hacen coherentes con la matriz de aluminio contribuyendo al aumento de esfuerzos internos y a la reducción del parámetro de red de la matriz de Al, que se traduce en el incremento en la posición angular del pico de la matriz de Al. Conforme se incrementa el tiempo de envejecido la condición de sobreenvjecido se hace presente propiciando el aumento en tamaño de las partículas, haciéndolas incoherentes con la matriz, reduciendo así el campo de esfuerzos de compresión, y promoviendo así el incremento el parámetro de red, como se observa en la temperatura de 240°C a 100 hrs de envejecido. [32]

Las cantidades de 0.5 y 1% de boro exceden el límite de solubilidad de este elemento en el metal base lo que lleva por un lado a la formación de una gran cantidad de precipitados y por el otro al abatimiento de temperaturas que se vio reflejado durante los tratamientos térmicos donde dichos precipitados alcanzaron su punto de fusión. Los precipitados observados en las aleaciones con esas cantidades de boro están compuestos por placas de borocarburos complejos de los elementos de aleación Co, Cr y Mo y placas la fase α-fcc. Durante la solidificación el enfriamiento se dio de forma natural hasta temperatura ambiente y dichas placas tuvieron suficiente tiempo para crecer, por lo tanto en condición colada se nota un espaciamiento mayor entre ellas que el observado después del tratamiento térmico donde el enfriamiento en agua fue rápido y el tiempo para solidificar fue mucho menor, propiciando la formación de placas más finas y delgadas. Esto puede observarse con mayor claridad en las imágenes de SEM, allí se ve un espacio aproximado entre placas de 2.5 µm y 1µm en las aleaciones en condición de colada con 0.5 y 1%B respectivamente, mientras que en condición de tratamiento térmico tal espaciamiento se aprecia de 1µm para 0.5%B y 0.5 µm para 1%B; en el apéndice C se agregaron imágenes de los precipitados a altas magnificaciones con el objetivo de observarlo más claramente.

La presente investigación busca entender este problema fomentando el desarrollo de la fase α -Al(Fe,Mn)Si, en aleaciones preparadas con diversos contenidos de Fe y Si, ya que existe evidencia que es más compacta y menos dañina. Para este fin se estudiaron la solidificación por medio de análisis térmicos y las propiedades mecánicas en muestras de aluminio vaciadas en lingotes en los que se generó un gradiente de temperatura para obtener una amplia gama de estructuras. Las muestras se vaciaron con niveles de silicio de 5 a 11%, hierro de 0.3 a 0.8%, manteniendo constante el manganeso 0.45 +/- 0.017 % ; se dejaron fijos los contenidos de otros aleantes. Se maquinaron probetas de tensión con las diferentes microestructuras y se ensayaron en la condición de colada y de tratamiento de estabilidad.

El hierro puede precipitar durante la solidificación en una fase intermetálica conocida como fase " de estequiometria &' / ()*+ y morfología de agujas o plaquetas. Esta fase por su naturaleza frágil y dura puede ser perjudicial para las propiedades mecánicas de la aleación (ductilidad, dureza y resistencia a la tracción), afectando la vida útil y funcionalidad de los elementos fabricados [3]. En Ecuador y otros países, la obtención de aluminio y sus aleaciones se da únicamente por reciclaje, lo cual representa una de las principales fuentes de contaminación de hierro. Para el presente trabajo se recolectaron muestras de 7 empresas fundidoras de Quito, para evaluar el contenido promedio de hierro presente en la composición química. Los valores del contenido en peso de hierro ( %Fe) se pueden relacionar con el contenido crítico de hierro (Ecuación 1.3.) propuesto por A. Taylor [2], este valor sugiere que, para composiciones por encima de este límite, se espera un efecto perjudicial en las propiedades de la aleación (sección 1.5.1.). Los resultados del estudio se pueden revisar en el Anexo I.

Estos núcleos pueden ser empleados descubiertos o como estructura tipo sándwich. En estos últimos, el núcleo del panel se recubre con láminas y adhesivo que sellan totalmente las celdas, con esto se logra una mayor rigidez del conjunto y desde luego amplia el campo de aplicación estructural. Debido a su forma constructiva, el honeycomb pertenece al conjunto de los materiales compuestos, esto significa, que diferentes tipos de materiales pueden ser empleados para conformar el núcleo o las láminas protectoras y de esta forma se consiguen una extensa gama de propiedades mecánicas y aplicaciones industriales. Una de las propiedades más interesantes del honeycomb como estructura tipo sándwich, es su gran resistencia a los esfuerzos por fatiga, esto se debe a que la junta adhesiva es continua entre el núcleo y la cubierta, lo cual reduce al mínimo la posibilidad de existencia de concentradores de esfuerzos al no tener juntas atornilladas o remachadas [3].

superficie de contacto entre la pulpa y el vapor. Una vez precalentada con aproximadamente 42 - 45 % de sólido, descarga por el fondo a los tanques de almacenaje donde se mantiene homogeneizada por medio de un sistema de agitadores mecánico – neumáticos. De los tanques de almacenaje, mediante bombas centrifugas, la pulpa es enviada a las bombas de alimentación de alta presión WIRTH, las que suministran el mineral a los calentadores de cada tren. En los calentadores, la pulpa alcanza una temperatura de 246 ºC mediante la inyección de vapor a contracorriente de 650 lb/pulg 2 (0,455 MPa), el que proviene del exceso de los reactores. Después de calentada, la misma adquiere la temperatura y presión requeridas para ser alimentada a los reactores. Al llegar a la parte superior del reactor, el vapor se separa de la pulpa y a través del tubo de vapor de exceso pasa al calentador, donde se utiliza para su calentamiento.

ha sido ampliamente utilizada para obtener las propiedades mecánicas tales como Módulo de Elasticidad y Dureza. El presente trabajo estudia las propiedades mecánicas de los aluminuros de hierro en las composiciones Fe-28%wt.Al y Fe-17wt%.Al. Se investiga el comportamiento del módulo de elasticidad, rigidez y dureza con la variación de los porcentajes de aluminio, sin la presencia de elementos ternarios.

El enfriamiento rápido es en muchas ocasiones el paso de operación mas critico. El objetivo del enfriamiento es preservar la solución sólida formada a la temperatura del tratamiento de solubilizado a través de una rápida caída de temperatura, usualmente cerca de la temperatura ambiente. Esto no solo aplica a átomos del soluto retenidos, sino también a cierto número mínimo de sitios vacantes en la red que ayudan a promover la difusión a baja temperatura requerida para la formación de zonas y precipitados. Los átomos que precipitan en cualquier borde de grano, dispersos u otras partículas que migran tal como las vacancias con extrema rapidez a regiones desordenadas, son irrecuperablemente perdidos para propósitos prácticos y fracasan en el reforzamiento de la aleación.

5.2 Efecto de la concentración de Fe en las propiedades mecánicas para las diferentes aleaciones en condiciones de vaciado y de tratamiento térmico T7 por 6 hrs a las temperaturas de 4[r]

Por otro lado, y considerando la gran importancia económica que presentan las industrias de alto volumen de mercado como son el sector de la automoción y aeroespacial, los materiales compuestos de matriz metálica (MMCs) son parte de los nuevos materiales más prometedores, ya que pueden satisfacer los nuevos requerimientos ingenieriles propiciados por normas gubernamentales o estándares de calidad (principalmente baja densidad y excelentes propiedades mecánicas).

Cabe resaltar que tanto en Vickers como en escala HRB las curvas siguen la misma tendencia, a estabilizarse después de las 18h de tratamiento lo que indica que el procedimiento de toma de dureza y Microdureza son acertados ya que se sustentan el uno del otro, para los estados T0 a 12, 18 y 24 horas a 120°C tienden a aumentar su dureza hasta los valores de 180,7 HV y 87,9 HRB. Por el contrario, para el re-envejecido del estado T6 a 14, 20 y 26 horas de sostenimiento su tendencia es a la baja sin punto de estabilización.

Martensita: Se obtiene por enfriamiento rápido de la austenita. A velocidades de enfriamiento bajas o moderadas, los átomos de C pueden difundirse hacia afuera de la estructura austenítica. De este modo, los átomos de Fe se mueven ligeramente y se da una transformación de Fe γ en Fe α . Es una solución sólida sobresaturada de carbono en Fe α. Es el constituyente principal de los aceros templados. Tras la cementita, es el constituyente más duro de los aceros.

energía posible c o m o es el caso de las aleaciones de aluminio. Figura 2.5.5 Carrocería fabricada de perfiles de aluminio [27].. 2.6 Motores de combustión interna.. Micrografías de pr[r]

24 El endurecimiento de los cristales durante la deformación plástica es debido al incremento de la densidad de dislocación y la interacción mutua entre dislocaciones. La mayoría del trabajo realizado por la carga externa durante la deformación plástica es disipada en forma de calor, pero una pequeña proporción es retenida en el material como energía almacenada. Esto es alcanzado por un incremento en la energía de deformación resultante de un incremento en la densidad de dislocaciones. Adicionalmente una pequeña cantidad de energía es almacenada donde los defectos de punto son producidos durante la deformación plástica. La energía sólo se quedará almacenada en el cristal si la temperatura es suficientemente baja para que los átomos sean efectivamente inmóviles, por ejemplo si T 0.3 Tm,(siendo T la temperatura de prueba y Tm la temperatura de fusión) la deformación plástica que cumple este requ erimiento es conocida como “trabajo en frío”. La energía almacenada puede ser liberada solo si las dislocaciones se reacomodan en configuraciones con energía menor. A estos se llaman límites de ángulo bajo y pueden ser representados por un arreglo uniforme de 1, 2, 3 ó más conjuntos de dislocaciones. Estos cambios son acompañados por una pronunciada restauración del endurecimiento por dislocación del cristal. El proceso es llamado recuperación y ocurre cuando un cristal es plásticamente deformado y calentado a temperaturas moderadas. Los otros niveles de procesos de recuperación en donde los límites de ángulo bajo se forman, es llamado poligonización.