INVESTIGADORES
ARES alicia esther
congresos y reuniones científicas
Título:
EFECTOS DEL GRADO DE INCLINACIÓN DEL HORNO EN LA TRANSICIÓN DE ESTRUCTURA COLUMNAR A EQUIAXIAL EN ALEACIONES Zn-Al
Autor/es:
OKSENIUK, MARÍA VALENTINA; GUEIJMAN, SERGIO FABIAN; ARES, ALICIA ESTHER
Lugar:
Buenos Aires
Reunión:
Otro; SEXTA REUNIÓN DE LA ASOCIACIÓN ARGENTINA DE CRISTALOGRAFÍA, II ESCUELA DE LA ASOCIACIÓN ARGENTINA DE CRISTALOGRAFÍA; 2010
Institución organizadora:
ASOCIACIÓN ARGENTINA DE CRISTALOGRAFÍA
Resumen:
El estudio de aleaciones Zn-Al alcanzó gran relevancia por constituirse en aleaciones ligeras, con buenas características de resistencia mecánica, resistencia a la corrosión, facilidad de fabricación, bajo costo de los materiales, bajas temperaturas de proceso, etc. La importancia del estudio radica en que las variables de solidificación, condiciones térmicas, segregación y convección natural, entre otras, afectan a la estructura del sólido formado y a sus defectos internos. Los objetivos del presente trabajo son: a) realizar experiencias de solidificación unidireccional en un dispositivo refrigerado con agua, con aleaciones Zn-1%Al y Zn-2%Al (% en peso) y solidificadas en sentido ascendente vertical (0º) e inclinadas a 30º y a 45° respecto de la vertical. b) determinar la posición de la transición de estructura columnar a equiaxial (TCE) por medio del análisis macro-estructural de las probetas. c) determinar la influencia de la dirección de solidificación en el crecimiento de los cristales columnares, d) determinar los parámetros térmicos importantes mediante el registro de datos de temperatura en función del tiempo según transcurre la solidificación. Las aleaciones se prepararon a partir de Zinc electrolítico y Aluminio grado comercial, los cuales fueron trozados y convenientemente pesados para obtener una probeta cilíndrica de ��12 cm de largo. A fin de obtener la TCE, las aleaciones fueron fundidas y solidificadas direccionalmente en un molde de vidrio Pirex® de 2,2 cm de diámetro interno, en un horno de solidificación direccional vertical ubicado a 0°, 30º y 45° del eje vertical. El equipo de solidificación consta principalmente de un horno eléctrico provisto de resistencias, un sistema de enfriamiento con agua y sistemas de control y adquisición de temperaturas. Obtenidas las probetas se cortaron longitudinalmente y se desbastaron utilizando papeles de distintas granulometrías, luego se pulieron con alúmina de 1 micrón y se atacaron químicamente con una solución de HCl al 70% para revelar la macroestructura. La forma, tamaño y orientación de los granos, como así también la posición de la transición se determinaron mediante observación visual y microscopia óptica. Los principales resultados obtenidos en probetas Zn-Al son: a) La transición ocurre en una zona del orden de 1 cm o mayor, en donde coexisten granos columnares y equiaxiales. b) Para una velocidad inicial de enfriamiento de 0,06 ºC/seg en la base de las probetas Zn-1%Al, se obtuvo una TCE promedio de 7,9 cm a 0º, de 0,8 cm a 30° y de 5,6 cm a 45º; asimismo, para una velocidad inicial de enfriamiento de 0,05 ºC/seg en la base de las probetas Zn-2%Al, se obtuvo una TCE de 8,0 cm a 0º, de 6,5 cm a 30° y de 5,4 cm a 45º, valores medidos desde la base. c) En las tres direcciones, cuando ocurre la TCE el gradiente de temperatura adelante de la interfase alcanza valores críticos. d) El ángulo de inclinación de los granos columnares en probetas solidificadas a 30° y 45° de inclinación ocurrió a 30° y 40° respectivamente. En base a los resultados obtenidos, se pueden destacar las siguientes conclusiones: a) La transición de estructura columnar a equiaxial (TCE) ocurre de igual manera, aunque los granos columnares iniciales estén inclinados con respecto al eje longitudinal de la probeta. b) La orientación de crecimiento de los granos columnares (dendritas) sigue la dirección de la extracción calórica y coincide aproximadamente con el ángulo de inclinación del horno. ��12 cm de largo. A fin de obtener la TCE, las aleaciones fueron fundidas y solidificadas direccionalmente en un molde de vidrio Pirex® de 2,2 cm de diámetro interno, en un horno de solidificación direccional vertical ubicado a 0°, 30º y 45° del eje vertical. El equipo de solidificación consta principalmente de un horno eléctrico provisto de resistencias, un sistema de enfriamiento con agua y sistemas de control y adquisición de temperaturas. Obtenidas las probetas se cortaron longitudinalmente y se desbastaron utilizando papeles de distintas granulometrías, luego se pulieron con alúmina de 1 micrón y se atacaron químicamente con una solución de HCl al 70% para revelar la macroestructura. La forma, tamaño y orientación de los granos, como así también la posición de la transición se determinaron mediante observación visual y microscopia óptica. Los principales resultados obtenidos en probetas Zn-Al son: a) La transición ocurre en una zona del orden de 1 cm o mayor, en donde coexisten granos columnares y equiaxiales. b) Para una velocidad inicial de enfriamiento de 0,06 ºC/seg en la base de las probetas Zn-1%Al, se obtuvo una TCE promedio de 7,9 cm a 0º, de 0,8 cm a 30° y de 5,6 cm a 45º; asimismo, para una velocidad inicial de enfriamiento de 0,05 ºC/seg en la base de las probetas Zn-2%Al, se obtuvo una TCE de 8,0 cm a 0º, de 6,5 cm a 30° y de 5,4 cm a 45º, valores medidos desde la base. c) En las tres direcciones, cuando ocurre la TCE el gradiente de temperatura adelante de la interfase alcanza valores críticos. d) El ángulo de inclinación de los granos columnares en probetas solidificadas a 30° y 45° de inclinación ocurrió a 30° y 40° respectivamente. En base a los resultados obtenidos, se pueden destacar las siguientes conclusiones: a) La transición de estructura columnar a equiaxial (TCE) ocurre de igual manera, aunque los granos columnares iniciales estén inclinados con respecto al eje longitudinal de la probeta. b) La orientación de crecimiento de los granos columnares (dendritas) sigue la dirección de la extracción calórica y coincide aproximadamente con el ángulo de inclinación del horno.