Efecto de la velocidad de enfriamiento sobre la trabajabilidad de la aleación AA2195

Effect of Cooling Speed on the Workability of AA2195 Alloy

Para disminuir el peso de los componentes utilizados en la industria aeroespacial se han desarrollado a nivel mundial aleaciones de aluminio de alta resistencia con litio como aleante principal. Este aleantereduce considerablemente el peso final de la aleación y además mejora las propiedades mecánicas alconvertir a esta aleación en termotratable. Actualmente, estos materiales no se producen en el país y esdifícil su importación ya que se trata de materiales estratégicos. El objetivo del presente trabajo es mostrarlos resultados obtenidos en el estudio de los efectos del control de la velocidad de enfriamiento de unaaleacion AA2195. El análisis y evaluación de los resultados se realizó a través de micrografías y ensayosde dureza. Se observa la aparición de estructuras de Widmanstätten de interfase incoherente al enfriarlentamente luego del recocido total, lo que hace inviable el conformado plástico posterior. Utilizando eltemple luego del recocido, se inhibe la formación de estructuras de Widmanstätten, con lo que se mejora enormemente la trabajabilidad de la aleación.

INTRODUCCIÓN

Las aleaciones de aluminio de alta resistencia son ampliamente utilizadas en la fabricación de aeronaves, misiles y en la industria aeroespacial, como así también, en accesorios y tanques para líquidos combustibles y de oxígeno. La razón de este uso radica en su alta resistencia específica (relación de resistencia mecánica a densidad), su buena resistencia a la corrosión y alta eficiencia de carga especialmente en diseños de compresión. Al ser un elemento de muy baja densidad (0,53g/ cm³), ayuda a reducir considerablemente el peso de la aleación y permite aumentar el módulo de elasticidad del Aluminio en aproximadamente un 6% en cada adición de 1% en peso de Li 1,2. El Litio también eleva considerablemente la resistencia cuando se aplican tratamientos térmicos de endurecimiento por precipitación, ya que se crea la fase δ´ (Al3Li), de características metaestable, con estructura ordenada y escaso desajuste con la matriz (3. Al agregar Cu, la aleación Al-Li tiende a aumentar el volumen de precipitación de la fase δ´ y la co-precipitación de las fases θ´ (Al2Cu) y T1 (Al2CuLi). Los precipitados T1 son fundamentalmente las partículas de refuerzo en las aleaciones comerciales de Al-Li-Cu como la 2090. También puede haber la formación de otra fase, llamada T2 (Al6CuLi3) que tiene características cuasi-cristalinas, y nuclea en los límites de los granos, reduciendo así la ductilidad y la dureza. Simulaciones computacionales 1 indican que la aleación, al ser enfriada en el equilibrio, produce una combinación de aluminio metálico con Al5CuLi3, Al2CuLi y Al2CuMg. Las aleaciones de última generación reducen la cantidad de Li agregado en pos de superar las limitaciones en cuanto a de-laminación, anisotropía, resistencia a la fractura y soldabilidad, propiedades centrales para aplicaciones aeronáuticas 4.