MUESTREO DE ALEACIONES DIFERENTES PARA LA ENSEÑANZA DE CIENCIA DE LOS MATERIALES

CINTIA SALDIVAR; MÓNICA M. COVINICH; ALICIA E. ARES

Mar del Plata

Encuentro; 4to ENCUENTRO DE JÓVENES INVESTIGADORES EN CIENCIA DE MATERIALES; 2012

INTEMA-Universidad Nacional de Mar del Plata.

INTRODUCCIÓN Es importante destacar que  las estructuras de solidificación dependen de las diferencias en composición química entre el sólido y el líquido a medida que este último solidifica. En el caso de las aleaciones, hay un flujo de átomos de solvente y soluto que generan una zona con átomos de soluto rechazados por el sólido recién formado. Estos átomos rechazados y el flujo de calor a través de la interfase, controlan las proporciones de las fases y la distribución de no-equilibrio de éstas [1]. El objetivo de este trabajo es determinar el efecto de la velocidad de enfriamiento sobre la estructura de solidificación de diferentes aleaciones base Aluminio, mediante técnicas experimentales para la obtención de perfiles de temperaturas.  Además, colaborar en el armado de un muestrario de estructuras de solidificación para la Asignatura Ciencia de los Materiales. MATERIALES Y MÉTODOS La solidificación se realizó unidireccionalmente extrayendo calor por el extremo inferior del molde de vidrio Pyrex®. Se realizaron  experiencias  con diferentes grados  de extracción calórica desde la base de las probetas. Luego de la solidificación, la preparación metalográfica se realizó bajo las recomendaciones descritas  por las normas ASTM [2]  para el análisis macroestructural y microestructural mediante microscopia  óptica.  A través del análisis de la evolución de  las temperaturas en el lingote y considerando la distancia entre termocuplas y las temperaturas de transformación de la aleación (liquidus a solidus) fue posible calcular las velocidades de enfriamiento y los  gradientes  térmicos  junto al frente de solidificación. RESULTADOS Y DISCUSIÓN En la Figura 1 se presenta, a modo de ejemplo, algunos resultados del análisis del tamaño de las microestructuras  dendríticas  de solidificación  en aleaciones Al-Cu, obtenidas con diferentes grados de extracción calórica. Las estructuras más finas corresponden a una mayor velocidad de enfriamiento. Fundamentalmente se encontró que: La velocidad de enfriamiento influye significativamente en la estructura de solidificación de las aleaciones base Aluminio (Al-Cu, Al-Si-Cu, Al-Li).  La evaluación del subenfriamiento constitucional para las condiciones de solidificación utilizadas, demuestra un crecimiento inestable de la interfase, favoreciendo el crecimiento equiaxial-dendrítico y columnar-dendrítico.  La diferencia entre las velocidades de enfriamiento y las condiciones experimentales de solidificación influyeron en el tamaño de la microestructura. Esto es, a mayor velocidad de enfriamiento se obtuvo un mayor afinamiento de la estructura dendrítica.