MICRODUREZA DE ALEACIONES Al-Cu SOLIDIFICADAS DIRECCIONALMENTE

RODRIGUEZ, CARLOS MARÍA; CANDIA, ADRIANA; 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

El control de las estructuras de solidificación constituye un objetivo primordial en diferentes procesos de obtención de aleaciones metálicas; la misma se puede presentar como una estructura completamente columnar o equiaxial, uno de los fenómenos que dificulta la obtención de granos uniformes es la transición de la estructura columnar a equiaxial (TCE), que puede ocurrir durante la solidificación. El problema consiste en la incapacidad de entender completamente porqué la estructura cambia abruptamente de columnar a equiaxial a lo largo de un plano paralelo a la pared del molde. Se encontró que la transición depende de diferentes parámetros asociados a los procesos de fundición, tales como: el sistema de aleación, la composición, la velocidad de enfriamiento de la interfase metal/molde, el tamaño de la fundición, la temperatura del molde, entre otros. Para la Industria Metalúrgica resulta muy importante conocer cómo varían las propiedades mecánicas 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-Cu con 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, un sistema de calentamiento, un sistema de adquisición de datos de temperatura y un sistema de enfriamiento. Una vez realizada la solidificación direccional se realiza el corte longitudinal de las probetas y se realiza el pulido mecánico con papeles abrasivos de diversas granulometrías (desde grado # 60 hasta # 1500) y se finaliza la preparación de la superficie con alúmina de 0,3 μm o con pasta de diamante de 0,25 μm dependiendo de si se quiere obtener la macro o la microestructura. Luego se realiza el ataque químico con diferentes tipos de soluciones, dependiendo de la composición, y también, va a depender de si se pretende revelar la macro o la microestructura. Luego se realizan las mediciones de los parámetros metalográficos, tales como, el tamaño de grano equiaxial que se midió según la norma estándar ASTM E112, utilizando intervalos equiespaciados de 1cm a lo largo de las probetas. Similarmente, la región columnar se divide en intervalos y se mide directamente el ancho y la longitud de los granos columnares. Las mediciones de los espaciamientos dendríticos se realizan utilizando la técnica de intercepción lineal a distancias equiespaciadas de 2cm a lo largo de las probetas. Los ensayos de microdureza se realizaron utilizando un microdurómetro Vickers. Las medidas se realizaron tanto en forma longitudinal (equiespaciadas 1cm aproximadamente) como de manera transversal (a distancias equiespaciadas de 2cm aproximadamente) cada valor corresponde a un promedio de 3 mediciones.Los resultados preliminares obtenidos muestran que: A. El tamaño de grano se incrementa desde la base (zona columnar) hasta la parte superior de la probeta (zona equiaxial). B. En la región de la TCE los granos equiaxiales son más pequeños y después el tamaño de grano se puede incrementar, permanecer constante o disminuir. C. El espaciamiento lamelar se incrementa desde la zona columnar hacia la zona equiaxial. D. La variación 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 los bordes que en el centro de la probeta.