Evaluación de las propiedades mecánicas y metalúrgicas de aleaciones Al5Mg y Al10Mg modificadas con 2% de Zn después del tratamiento térmico de envejecimiento

Autores/as

  • Álvaro José Cotes Toro
  • Dino Carmelo Manco Jaraba Universidad de La Guajira
  • Elías Ernesto Rojas Martínez

DOI:

https://doi.org/10.15665/rp.v21i1.2948

Resumen

Desde la antigüedad el hombre ha utilizado diversos materiales y muchos de ellos los ha combinado, con el fin de mejorarle sus propiedades físico-química y mecánica para darle diversos usos. Esta investigación tiene como objetivo determinar la influencia de la adición de una pequeña cantidad de zinc (2%) sobre las propiedades mecánicas de dos aleaciones representativas de Aluminio- Magnesio, como son Al-5Mg y Al-10Mg. Metodológicamente el procedimiento utilizado cuenta inicialmente con un estudio bibliográfico sobre los principios de tratamientos térmicos bases o fundamentales, después  se realizó el diseño de la colada mediante el cual se obtienen las probetas en condiciones óptimas para el desarrollo de este trabajo. El desarrollo experimental consta de la selección del medio de moldeo, diseño de modelos, fusión y el proceso de tratamiento térmico de envejecimiento artificial y natural de la aleación Aluminio- Magnesio modificada. Posteriormente se efectuaron pruebas para valorar propiedades mecánicas (Resistencia a la Tracción, Dureza), al igual que a parámetros metalúrgicos (Colabilidad, Agrietamiento en caliente). Las probetas con contenido de 10% Mg envejecidas a 14 horas a una temperatura de 150ºC, y las probetas con contenidos del 5% de Mg envejecidas a 16 horas a una temperatura de 150ºC registraron las mejores propiedades mecánicas, al igual que las probetas de Al-5Mg sometidas al tratamiento térmico (homogenización y temple) envejecidas por 30 días. Concluyendo que el contenido de Zn tuvo un efecto directo en los resultados obtenidos del tratamiento térmico (solubilización, temple y envejecido artificial), en cuanto al mejoramiento de las propiedades mecánicas.

Citas

B. Davó and J. J. Damborenea, “Corrosión e inhibición en aleaciones de aluminio de media resistencia,” Rev. Metal. Vol 40, No 6, vol. 40, no. 6, pp. 442–446, 2004, doi: 10.3989/revmetalm.2004.v40.i6.304.

R. Falla, K. Quintana, F. Franco, and N. Sánchez, “Propiedades mecánicas de soldadura por fricción agitación de punto en aleación de aluminio AA6063-T5,” Rev. Prospect., vol. 10, no. 1, pp. 79–84, 2012, doi: 10.15665/rp.v10i1.399.

J. C. Pereira, L. Durán, D. Deventer, and J. Zambrano, “Comportamiento mecánico a torsión de la aleación de aluminio AA6061 tratada térmicamente,” Supl. la Rev. Latinoam. Metal. y Mater., vol. 28, no. 2, pp. 183–190, 2009.

C. Vargel, El comportamiento del aluminio y sus aleaciones, 7th ed. 1981.

K. Van Horn, Aluminio. Propiedades, metalurgia física y diagramas de fases. 1967.

F. De Los Reyes and E. Franco, “Caracterización del envejecimiento del acero 12Cr1MoV a partir de técnicas de imagenología,” Tecnol. Química, vol. 29, no. 3, pp. 43–47, 2009.

R. Rodriguez and I. Gutiérrez, “Estudio de la contribución de las fases a las propiedades mecánicas en aceros con estructuras mixtas,” in VIII Congreso Nacional de Propiedades Mecánicas de Sólidos, 2002, pp. 87–96.

D. Reigoza, “Estudio microestructural por microscopia óptica con técnicas de metalografía a color en un pistón de una moto AKT XM 200,” Universidad Distrital Francisco José de Caldas, 2017.

I. Polmear, D. StJohn, J.-F. Nie, and M. Qian, Light alloys: metallurgy of the light metals, 5th ed. Butterworth-Heinemann, 2017.

F. X. (Francesc X. Gil, Aleaciones ligeras / Francisco Javier Gil Mur ...[et al.], ed. Barcelona: Edicions UPC, 2001.

C. Aparicio Bádenas, J. Manero Planella, D. Rodríguez Rius, A. Andres Doménech, P. Arandés, and J. Planell Estany, “Aleaciones ligeras.” Edicions UPC, 2001.

A. Baquero, Propiedades de la fundición. Bucaramanga: Universidad Industrial de Santander, 1998.

B. Suárez-Peña, J. Asensio-Lozano, and G. F. Vander-Voort, “Metalografía a color en aleaciones Al-Si comerciales. Optimización de las técnicas de caracterización microestructural mediante microscopía óptica de reflexión,” Rev. Metal. Vol 46, No 5 (2010)DO - 10.3989/revmetalm.1013, vol. 46, no. 5, pp. 469–476, Oct. 2010, [Online]. Available: http://revistademetalurgia.revistas.csic.es/index.php/revistademetalurgia/article/view/1137/1149.

C. Fosca, C. Merino, E. Otero, and P. Hierro, “Metalografía en color de los aceros inoxidables mediante la técnica de ataque coloreado,” Rev. Metal., vol. 32, no. 4, pp. 223–230, 1996, doi: 10.3989/revmetalm.1996.v32.i4.904.

R. M. Nunes et al., Heat Treating, 4th ed. 1991.

R. Nunes et al., ASM Handbook: Properties and Selection: Non Ferreous Alloys and Special-Purporse Materials, Volumen 2. 1990.

J. A. Collins, Failure of materials in mechanical design: analysis, prediction, prevention, 2nd ed. John Wiley & Sons, 1993.

ASM Handbook Committee, Metallography and Microstructures, 9th ed., vol. 9. EEUU: Metals Handbook, 1985.

L. F. Mondolfo, Aluminum Alloys Structure and Properties, 1st ed. 1976.

Foseco, “Aluminiun silicon alloys.” England.

E. D. Padilla, V. Vega, E. Tabuchi, G. Vela, and O. Gonzales, “La metalografía cuantitativa en la investigación de aleaciones ferrosas y no ferrosas,” Rev. del Inst. Investig. la Fac. Ing. Geológica, Minera, Met. y Geográfica, vol. 4, no. 7 SE-Artículos científicos, pp. 18–23, Jul. 2001, doi: 10.15381/iigeo.v4i7.3062.

J. Escobedo, J. Fernández, S. Escobedo, A. Flores, and D. Cortés, “Estudio cinético de la eliminación de magnesio en las aleaciones de aluminio mediante la inyección de polvos de sílice,” Rev. Metal. Vol 39, No 3, vol. 39, no. 3, pp. 172–182, 2003, doi: 10.3989/revmetalm.2003.v39.i3.327.

N. S. Stoloff, “Physical and mechanical metallurgy of Ni3Al and its alloys,” Int. Mater. Rev., vol. 34, no. 1, pp. 153–184, 1989.

G. E. Dieter and D. J. Bacon, Mechanical metallurgy, vol. 3. McGraw-hill New York, 1986.

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Publicado

2023-07-31

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Sección

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