Resumen

En este estudio, la ingeniería de materiales computacional integrada, que es uno de los enfoques de nueva generación en la ciencia de los materiales, se utilizó en la producción de llantas de aleación de aluminio mediante el método de fundición a baja presión. En la fundición de aleaciones, la eficiencia del refinamiento del grano proporcionado por las aleaciones maestras añadidas a la masa fundida disminuye con el aumento del contenido de silicio de la aleación. En este contexto, se discuten las propiedades en colada de aleaciones reducidas en silicio (Si: 5,0 % en peso) con diferentes proporciones de Mg (Mg: 3,0, 5,0, 7,0 % en peso) utilizando enfoques integrados de ingeniería computacional de materiales. Se ha evaluado si las aleaciones examinadas pueden ser una alternativa a la aleación AlSi7Mg0.3, que actualmente se utiliza tradicionalmente en la producción de ruedas con base de aluminio, con sus propiedades microestructurales y mecánicas. 

El estudio consta de tres etapas que son la producción asistida por ordenador, la producción piloto, los ensayos y los estudios de caracterización. En la producción asistida por ordenador, se determinaron las composiciones subeutécticas originales en tipos y cantidades de elementos de aleación, se realizaron diseños de aleación y se creó una base de datos con un software de ingeniería de materiales computacional. A continuación, se realizaron análisis de fundición a baja presión en un entorno virtual transfiriendo estos datos directamente al software de simulación de fundición. De este modo, se obtuvieron computacionalmente las propiedades microestructurales y mecánicas de la rueda en función de la composición variable de la aleación.

 En la segunda fase, se prepararon las composiciones de aleación diseñadas virtualmente y se fabricaron ruedas de muestra por el método de fundición a baja presión a escala industrial. En la fase de ensayo y caracterización, se llevaron a cabo análisis espectrales, exámenes macro y microestructurales, mediciones de dureza y ensayos de tracción. Como resultado de este estudio, se determinó que las aleaciones estudiadas podrían ser utilizadas en la producción de ruedas por el método de fundición a baja presión considerando las propiedades metalúrgicas esperadas de la rueda. Además, se cree que el diseño matemático del material con enfoques integrados de ingeniería computacional de materiales antes de las simulaciones de fundición desempeñará un papel activo en la competitividad y sostenibilidad de la industria del aluminio en condiciones tecnológicas.

• Materias:Acetamida
• Subjects:Acetamida
• Palabras claves:Aleaciones de aluminio; Ingeniería de materiales computacional integrada; Fundición a baja presión; Propiedades mecánicas; Simulación
• Keywords:Aluminum alloys; Integrated computational materials engineering; Low-pressure die casting; Mechanical properties; Simulation