The possibility of increasing production efficiency of al alloys applying electromagnetic field

Posibilidad de aumentar la eficacia de la producción de aleaciones aplicando un campo electromagnético

En este trabajo se estudiaron las relaciones entre la frecuencia electromagnética, la microestructura y las propiedades mecánicas de las aleaciones de aluminio de fundición continua. Se fabricaron lingotes de aleaciones de aluminio EN AW 2024 y EN AW 2007 mediante el proceso de fundición continua electromagnética. Se examinaron la microestructura y las propiedades mecánicas de los lingotes fundidos. Los resultados mostraron que el campo electromagnético, especialmente el campo electromagnético de baja frecuencia, influyó en gran medida en la microestructura y las propiedades mecánicas de los lingotes de fundición. Mediante la aplicación de una frecuencia adecuada se puede conseguir un importante ahorro de energía y mejorar la calidad del producto.

INTRODUCCIÓN

Las aleaciones de aluminio de alta resistencia tienen diversas y amplias aplicaciones en casi todos los campos de la industria. Debido a sus propiedades específicas, principalmente la relación resistencia/masa, aunque su precio de producción es más elevado en comparación con las aleaciones de hierro, estas aleaciones ocuparon una posición importante en el mercado mundial. Las aleaciones aplicadas en esta investigación son EN AW 2007 (AlCu4PbMg) y EN AW 2024 (AlCu4Mg1Mn). Son aleaciones tratables térmicamente y están destinadas a la transformación plástica.

Pertenecen al grupo de aleaciones de alta resistencia con amplia aplicación en casi todos los campos de la industria. Tienen un largo tiempo de producción y procesamiento, ya que implican una serie de operaciones tecnológicas (modificación, fundición, homogenización, conformado por prensado y tratamiento térmico). La homogeneización es un proceso largo y costoso, debido al elevado consumo de energía eléctrica. La idea principal es acortar este proceso para aumentar el proceso de producción. Es bien sabido que el proceso convencional de colada continua horizontal o vertical, debido a unas condiciones de refuerzo desequilibradas, conduce a la aparición de muchos defectos [1-3]. Se trata de microestructuras no homogéneas, porosidad, grietas en caliente, tamaño de grano no uniforme y segregación de cristales en el lingote. Todo ello conduce, en primer lugar, al deterioro de las propiedades mecánicas de resistencia y tenacidad. La colada electromagnética de aleaciones de aluminio es de gran interés en la industria metalúrgica y se ha estudiado intensamente en los últimos años, ya que presenta la capacidad de mejorar la calidad del producto que nunca podría lograrse mediante el proceso de colada convencional. En este nuevo proceso, la bobina de inducción rodea la lingotera, se aplica una corriente alterna, con lo que la bobina genera un campo magnético variable en el tiempo y la masa fundida puede agitarse inductivamente [4, 5].