Resumen

En la aleación de Al-2.0 % Fe se realizó el tratamiento de refundición superficial con láser (RSL) para investigar las muestras con capas tratadas y no tratadas con diferentes velocidades de barrido con rayos láser, entre ellas, 80, 100 y 120 mm/s, respectivamente. En este artículo se presentaron y discutieron las características microestructurales utilizando las técnicas FEG y EDS. Además se llevaron a cabo experimentos y de simulación numérica por MEF de las indentaciones piramidales de la superficie tratados no tratados con LSR. En la sección transversal de la muestra tratada con barrido lento de rayos láser y, específicamente en la geometría de la piscina fundida, la microestructura presentaba características de crecimiento columnar y también muestra muchas nano porosidades. Sin embargo, con barrido de rayo láser alto, la microestructura muestra una disposición celular con grano fino, no obstante, la concentración de nano porosidades y el tamaño de la geometría de la piscina fundida se redujeron ligeramente.Además, las medidas de la microdureza en la zona tratada con RSL aumentó ligeramente en función del aumento de la velocidad del rayo láser,pero la microdureza fue mucho mayor que en la muestra no tratada. También, se calculó con éxito el modelaje de la indentación de la microdureza con el software COMSOL de la muestra tratada por RSL y no tratada por el método de elementos finitos. Por lo tanto, se encontró un buen acuerdo entre los datos experimentales y los simulados.

1 INTRODUCCIÓN

Las aleaciones basadas en Fe-Al se aplican en amplios campos y atraen más atención debido a su excelente resistencia a la corrosión a alta temperatura, su bajo coste, su peso razonable y sus considerables propiedades mecánicas. Las propiedades termofísicas de las aleaciones de Fe-Al son un conocimiento básico para la aplicación de la ingeniería térmica, así como para el desarrollo de materiales tan prometedores, esto apoyado por Ruan y colaboradores [1]. Mientras tanto, el conocimiento de las relaciones de fase en el sistema Al-Fe es importante para entender las propiedades y la microestructura de las aleaciones comerciales de Al, que contienen también otros componentes como el Si y el Mg. Incluso pequeñas cantidades de Fe pueden causar la formación de compuestos intermetálicos que influyen sustancialmente en la mecánica, un importante estudio realizado por Zienert y Fabrichnaya [2]. Además, Han et al. [3] en su trabajo de investigación, que los equilibrios de fase de la porción rica en Al en el sistema binario Fe-Al se determinaron por tratamiento térmico convencional para el equilibrio, el método de par de difusión y el análisis térmico y composiciones de equilibrio de la aleación Fe-Al se determinaron a temperaturas entre 600 o C y 1145 o C, en el que los rangos de solubilidad de la ζ - FeAl ₂, -η Fe ₂ Al ₅ y θ - Fe ₄ Al ₁₃ fases se determinaron en detalle, por estos autores.

• Materias:Microestructura Energía térmica Métodos de simulación Método de elementos finitos Materiales porosos Granulometría Rayo láser
• Subjects:Microstructure Thermal energy Simulation methods Finite element method Porous materials Granulometry Lasers
• Palabras claves:Refusión de superficies con láser; Características microestructurales; FEG-EDS; Microdureza; Indentación de modelado.
• Keywords:Fem Laser surface remelting; Microstructural characteristics; FEG-EDS; Micro-hardness; Modeling indentation; FEM.