SOLIDIFICACIÓN DIRECCIONAL DE ALUMINIO DE PUREZA COMERCIAL (PRIMEROS AVANCES)

JESÚS TIRADO MONTOYA; REYNEL BRITO BELTRÁN; EDGAR IBAÑEZ; NATALIA ZADOROZNE; ALICIA ARES

Posadas

Jornada; X Jornadas Científico-Tecnológicas de la Facultad de Ciencias Exactas, Químicas y Naturales (50 Años); 2023

FCEQyN-UNaM

En el presente trabajo se estudia la solidificación unidireccional de aluminio grado comercial (Al-99%). Teniendo en cuenta la importancia tecnológica del fenómeno de la transición de estructura columnar a equiaxial (TCE) y su influencia en las propiedades mecánicas y electroquímicas de los materiales solidificados unidireccionalmente. Para ello, primero se procedió a la elaboración de los moldes cerámicos. Con este fin se utilizó arcilla y se la moldeó para la fabricar los crisoles, los moldes para contener las probetas, el centro del horno direccional y cualquier elemento cerámico necesario en el proceso experimental de solidificación. Al tener listos los moldes se dejaron reposar a temperatura ambiente durante aproximadamente 24 horas. Después de esto, se introdujeron en una mufla aumentando gradualmente la temperatura hasta llegar a los 800ºC. También, se cortó y pesó la cantidad del aluminio grado comercial que se utilizó para realizar el ensayo, se colocó en un crisol y se procedió a la fundición teniendo en cuenta la temperatura de fusión que muestra el diagrama de fase (660ºC para el Al puro). El metal en estado líquido se vertió en el molde ubicado dentro del horno tipo Bridgman y se inició el proceso de enfriamiento direccional debido a la colocación de un enfriador metálico en la base, por el cual circuló agua corriente a temperatura ambiente (20ºC) y un caudal aproximado de 0,6 m3/h. Se colectaron los datos de temperatura durante el proceso de solidificación con los que se graficó la curva de enfriamiento por medio del software Fieldchart Novus®. La probeta obtenida se extrajo del molde de arcilla, se cortó en dos mitades y se desbastó una de ellas empleando lijas de diferentes granulometrías (#80 a #1500). Después de esto, se realizó el ataque químico con reactivo de Keller, con lo cual se pudo observar la macroestructura compuesta por zonas de granos columnares, de TCE y equiaxiales. Se obtuvo el fenómeno de la transición de estructura columnar a equiaxial (TCE) en aluminio de pureza comercial en una posición central de la probeta, entre 4,5 y 6 cm desde la base de la misma. Con el dispositivo experimental diseñado en el laboratorio del ProMyF se continuarán estos estudios en zinc de pureza comercial y en aleaciones del sistema Al-Zn, buscando analizar el efecto de la convección natural en la posición de la TCE y en las propiedades mecánicas y electroquímicas de dichas aleaciones.