MICRODUREZA DE ALEACIONES Al-Cu SOLIDIFICADAS DIRECCIONALMENTE

C. M. RODRIGUEZ; A. E. CANDIA; C. E. SCHVEZOV; M. R. ROSENBERGER; A. E. ARES

Posadas

Jornada; VIII Jornadas Científico Tecnológicas; 2011

CIDET - UNAM

El control de las estructuras de solidificación constituye un objetivo primordial endiferentes procesos de obtención de aleaciones metálicas; la misma se puede presentarcomo una estructura completamente columnar o equiaxial, uno de los fenómenos quedificulta la obtención de granos uniformes es la transición de la estructura columnar aequiaxial (TCE), que puede ocurrir durante la solidificación. El problema consiste en laincapacidad de entender completamente porqué la estructura cambia abruptamente decolumnar a equiaxial a lo largo de un plano paralelo a la pared del molde. Se encontró quela transición depende de diferentes parámetros asociados a los procesos de fundición, talescomo: el sistema de aleación, la composición, la velocidad de enfriamiento de la interfasemetal/molde, el tamaño de la fundición, la temperatura del molde, entre otros. Para laIndustria Metalúrgica resulta muy importante conocer cómo varían las propiedadesmecánicas de las aleaciones con el tipo de estructura y con el tamaño de la misma.En el presente trabajo se realiza la solidificación unidireccional de aleaciones Al-Cucon las siguientes composiciones: Al-1%Cu, Al-4,5%Cu, Al-15%Cu y Al-33,2%Cu(porcentaje en peso), El dispositivo de solidificación utilizado consta de tres partes, unsistema de calentamiento, un sistema de adquisición de datos de temperatura y un sistemade enfriamiento. Una vez realizada la solidificación direccional se realiza el cortelongitudinal de las probetas y se realiza el pulido mecánico con papeles abrasivos dediversas granulometrías (desde grado # 60 hasta # 1500) y se finaliza la preparación de lasuperficie con alúmina de 0,3 μm o con pasta de diamante de 0,25 μm dependiendo de sise quiere obtener la macro o la microestructura. Luego se realiza el ataque químico condiferentes tipos de soluciones, dependiendo de la composición, y también, va a dependerde si se pretende revelar la macro o la microestructura. Luego se realizan las medicionesde los parámetros metalográficos, tales como, el tamaño de grano equiaxial que se midiósegún la norma estándar ASTM E112, utilizando intervalos equiespaciados de 1cm a lolargo de las probetas. Similarmente, la región columnar se divide en intervalos y se midedirectamente el ancho y la longitud de los granos columnares. Las mediciones de losespaciamientos dendríticos se realizan utilizando la técnica de intercepción lineal adistancias equiespaciadas de 2cm a lo largo de las probetas. Los ensayos de microdurezase realizaron utilizando un microdurómetro Vickers. Las medidas se realizaron tanto enforma longitudinal (equiespaciadas 1cm aproximadamente) como de manera transversal (adistancias equiespaciadas de 2cm aproximadamente) cada valor corresponde a unpromedio de 3 mediciones.Los resultados preliminares obtenidos muestran que: A. El tamaño de grano seincrementa desde la base (zona columnar) hasta la parte superior de la probeta (zonaequiaxial). B. En la región de la TCE los granos equiaxiales son más pequeños y después eltamaño de grano se puede incrementar, permanecer constante o disminuir. C. Elespaciamiento lamelar se incrementa desde la zona columnar hacia la zona equiaxial. D. Lavariación de la microdureza sigue un comportamiento similar al del tamaño de grano,incrementándose desde la zona columnar hasta la zona equiaxial. Además, es mayor en losbordes que en el centro de la probeta.