Abstract
Tres aleaciones cuaternarias Al-6Si-3Cu-xMg (x = 0.59, 3.80 y 6.78 % en peso) fueron producidas utilizando fundición convencional de lingotes y solidificación rápida mediante "melt-spinning". El estudio se concentró en investigar el efecto del contenido de Mg y del tiempo y la temperatura de envejecido sobre los precipitados y la microdureza. Las aleaciones se sometieron a tratamientos térmicos T6, consistentes en calentar las muestras a 480 ºC por 12 h y envejecido a 150, 180 y 210 ºC, durante tiempos comprendidos entre 0.05 y 100 horas. Se aplicaron diseños multifactoriales, resumidos en la dependencia VHN= f (t, T, %Mg), donde VHN es la microdureza Vickers, t es el tiempo y T la temperatura de envejecido. Se utilizaron técnicas de microscopía electrónica de transmisión y microdureza. Los precipitados obtenidos fueron diferentes: CuAl2 en forma de aguja para las aleaciones con 0.59 % de Mg; y Q (Al5Cu2Mg8Si6) irregulares para las aleaciones con 3.80 y 6.78 % de Mg. Para las aleaciones obtenidas por solidificación rápida, el factor que más influyó sobre la microdureza fue la temperatura, seguido por el contenido de Mg y el tiempo de envejecido. El aumento del contenido de Mg origina mayores microdurezas. Para las aleaciones obtenidas por solidificación convencional la temperatura es el único factor que provoca cambios significativos sobre la microdureza.
Highlights
Las aleaciones Al-Si-Cu-Mg son muy utilizadas en la industria automotriz por su alta relación resistencia-peso
Existen algunos trabajos acerca de la caracterización de aleaciones Al-Si-Cu-Mg con bajos contenidos de Mg [6, 7, 8, 9, 10] obtenidas por métodos convencionales, pero la información para aleaciones con alto contenido de Mg es escasa
[16] KUSY, M., RIELLO, P., BATTEZZATI, L., “A comparative study of primary Al precipitation in amorphous Al87Ni7La5Zr by means of WAXS, SAXS, TEM and DSC techniques”, Acta Materialia, v. 52, n. 17, pp. 5031–5041, Oct. 2004
Summary
Las aleaciones Al-Si-Cu-Mg son muy utilizadas en la industria automotriz por su alta relación resistencia-peso. Este tratamiento es particularmente eficaz para aleaciones con alto contenido de Mg, por la precipitación del Mg2Si. Ouellet et al [7] reportan que el pico de endurecimiento aparece por precipitación cooperativa entre partículas de Al2Cu y Mg2Si. No obstante se ha encontrado que para aleaciones cuaternarias el proceso de precipitación es más complejo, precipitando fases diferentes a las antes mencionadas [8]. Mediante el uso de estas técnicas, en el presente trabajo será posible dilucidar aspectos que no se han encontrado reportados en la literatura, como es el caso de los precipitados que se forman al aumentar el contenido de Mg. Para disminuir el número de experimentos y tener una mejor idea de la influencia de las variables experimentales sobre las propiedades de las aleaciones obtenidas, se empleó diseño experimental multifactorial, obteniéndose las dependencias VHN= f (t, T, %Mg), donde VHN es la microdureza Vickers, t es el tiempo y T la temperatura de envejecido. Como apoyo en los cálculos se utilizó el software Statgraphics Plus 4.1
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