.CARACTERIZACIÓN MICROESTRUCTURAL DE ALEACIONES AL-CU HIPOEUTÉCTICAS

CANDIA, ADRIANA; RODRIGUEZ, CARLOS MARÍA; SCHVEZOV, C. E.; MARIO ROBERTO ROSENBERGER; ARES, A.E.

Posadas

Jornada; VIII Jornadas Científico Tecnológicas de la Facultad de Ciencias Exactas, Químicas y Naturales de la Universidad Nacional de Misiones,; 2011

SECIP - UNAM

Las aleaciones de Aluminio de fundición son aquellas aleaciones que se utilizan para la fabricación de piezas obtenidas por colada en moldes de arena (colada en arena), en moldes de acero (colada en coquilla) y mediante la inyección. Aunque se han desarrollado una gran cantidad de aleaciones de Aluminio de colada, existen seis tipos de aleaciones principales: Aluminio-Cobre; b) Aluminio-Silicio, c) Aluminio-Cinc-Magnesio, d) Aluminio-Cobre-Silicio, e) Aluminio-Magnesio, f) Aluminio-Estaño.En el caso particular de las aleaciones Al-Cu, la adición del Cobre al Aluminio aumenta la colabilidad, disminuye la resistencia a la corrosión y permite aumentar la resistencia mecánica y la dureza de la aleación mediante tratamientos térmicos de solubilización, temple y recocido. En el diagrama de equilibrio de las aleaciones binarias Al-Cu se observa que existe un punto eutéctico a 548º C y a una composición del 33 % en peso de cobre. En este punto se tiene en equilibrio una solución sólida de Aluminio (fase ) y un intermetálico Al2Cu de estructura cristalina tetragonal centrada. En el diagrama de equilibrio también se puede ver que la solubilidad del Cobre en la fase  varía con la temperatura: es máxima a la temperatura del eutéctico (5,7 %) y presenta valores del 0,1-0,2 % a los 250º C. Esta diferencia de solubilidad es la que permite que estas aleaciones sean susceptibles de ser tratadas térmicamente. En general, las aleaciones más utilizadas industrialmente son las que presentan una concentración en Cobre entre un 4 % y un 6 %, en peso, ya que son las que responden más favorablemente a los tratamientos de endurecimiento.En el presente trabajo se analizan las estructuras del Al y Cu puros y de las aleaciones Al-1%Cu, Al-4,5%Cu, Al-10%Cu y Al-15%Cu, preparadas por colada y por el proceso de solidificación direccional, a partir de una aleación madre de Al-33,2%Cu (fabricada por la Empresa Arcolana S.A.) adicionando Aluminio hasta obtener la concentración específica. Luego de la solidificación, las probetas fueron cortadas y lijadas utilizando papeles de CSi de diferentes granulometrías (desde # 60 hasta # 1500). El ataque químico para revelar la macroestructura en las aleaciones con contenido de Cu menor al 10% fue realizado con un reactivo que contiene 15 ml HF; 4,5 ml HNO3; 9 ml HCl y 271,5 ml H2O, a temperatura ambiente (25°C), y en el caso de las aleaciones con un contenido de Cu mayor al 10% se utilizó 320 ml HCl; 160 ml HNO3 y 20 ml HF. Para analizar la microestructura, las probetas fueron pulidas con pasta de diamante de 0,25 m y atacadas químicamente.Las macro y micrografías de las aleaciones Al-Cu se analizan a simple vista, utilizando el microscopio óptico-metalográfico y el microscopio electrónico de barrido (SEM). Se observan dendritas de fase , y en los espacios interdendríticos, la estructura eutéctica (formada por la fase  y por el intermetálico Al2Cu). La proporción de las fases presentes varía conforme se incrementa la concentración de Cu en la aleación y la misma se estima siguiendo la regla de la palanca. También, se analiza la formación de poros y defectos en las aleaciones solidificadas, en función de la concentración de la aleación y de las condiciones del proceso de solidificación.