Influencia de Cu, Si y Ni y los parámetros de solidificación térmica sobre las propiedades mecánicas y la microestructura de aleaciones hipoeutécticas basadas en Al

Resumen

El objetivo del trabajo es efectuar una investigación experimental de los efectos de los solutos sobre la microestructura y propiedades mecánicas en la solidificación unidireccional ascendente de aleaciones binarias hipoeutécticas de aluminio bajo condiciones transitorias de extracción de calor. Así como generar modelos matemáticos empíricos para contribuir al desarrollo de procesos de solidificación y sus productos. Utilizando una metodología cuantitativa, experimental y de laboratorio, se trazaron curvas de enfriamiento, que permitieron extraer parámetros térmicos como tasa de enfriamiento, velocidad de solidificación, gradiente térmico y tiempo de solidificación local. La aleación Al-Cu tiene mayor conductividad térmica, por lo que presentó resultados experimentales superiores de parámetros térmicos en comparación con las aleaciones Al-Si y Al-Ni. También se determinaron leyes experimentales de desarrollo microestructural, asociando el espaciamiento dendrítico con las posiciones de los termopares, la microdureza y el módulo de elasticidad. Por lo tanto, se infiere la dependencia de la microdureza con los espacios dendríticos primarios y solutos. En contrapartida, el espaciado entre los brazos primarios no parece afectar los módulos de elasticidad. Por otro lado, hubo un aumento considerable en los valores del módulo de elasticidad con la aleación Al-5 % en peso de Ni, alrededor del 120 % con respecto a la aleación Al-5 % en peso de Cu y el 18 % con respecto a la aleación Al-5 % en peso de Si.