ESTIMACIÓN DE LA EVOLUCIÓN DE LAS FRACCIONES DE SÓLIDO EN VOLÚMENES CONSTANTES DE PROBETAS CILÍNDRICAS SOLIDIFICADAS UNIDIRECCIONALMENTE PARA Zn COMERCIAL Y PARA ALEACIONES DILUIDAS Zn-Al CON BAJA CONCENTRACIÓN DE ALUMINIO

SERGIO F. GUEIJMAN; ALICIA E. ARES; CARLOS E. SCHVEZOV

San Nicolás

Congreso; Congreso SAM-CONAMET 2007; 2007

UTN San Nicolás - SAM

En el presente trabajo de investigación se efectúa una estimación de la forma en que evolucionan las fracciones de sólido en probetas cilíndricas con extracción de calor predominantemente inferior, considerando volúmenes finitos aproximadamente constantes que constituyen la probeta de aleación, para Zn de grado comercial y para aleaciones Zn-Al con concentraciones en peso que varían desde Zn-1%Al hasta Zn-5%Al. A partir de funciones exponenciales decrecientes que simulan las curvas de temperatura versus tiempo experimentalmente determinadas para el material en estado líquido, en estado de líquido recalentado, en estado sólido recalentado, y en estado sólido luego de la desaparición de los transitorios térmicos, se determina la evolución de las fracciones de sólido como funciones dependientes del tiempo y de la posición. Se concluye que la variación con el tiempo de la fracción de sólido entre cero y la unidad, durante el cambio de fase no es lineal, pudiendo ser estimada mediante funciones del tipo tangente hiperbólica modificadas o aproximadas mediante polinomios de tercer grado en los intervalos de solidificación local. La forma que muestra la variación de la fracción de sólido depende, además, de la posición considerada a lo largo de la probeta, exhibiendo un comportamiento diferente según sea la distancia desde la base, y aparenta ser dependiente, además de las velocidades de enfriamiento impuestas, de los efectos térmicos de recalentamiento del líquido y del sólido debidos a la liberación de energía latente de la zona móvil y de tamaño variable donde coexisten sólido-líquido durante la solidificación.