The effect of the T6 heat treatment on hardness and microstructure of the en AC-AlSi12CuNiMg alloy

Efecto del tratamiento térmico T6 sobre la dureza y la microestructura de la aleación en AC-AlSi12CuNiMg.

En el presente trabajo se analizan los resultados de la investigación sobre el efecto del proceso de tratamiento térmico T6, que incluye la inmersión de la aleación cerca de la temperatura de solidificación, el mantenimiento a esta temperatura y el posterior enfriamiento en agua fría (20 oC), así como la exposición al envejecimiento artificial para comprobar el cambio en la dureza HB y la microestructura de la aleación EN AC-AlSi12Cu-NiMg (EN AC-48000) modificada con estroncio y colada en moldes metálicos. El intervalo de temperaturas de los tratamientos de disolución y envejecimiento se seleccionó a partir de las curvas de cristalización registradas con el método térmico-derivativo. Las investigaciones realizadas permitieron determinar los parámetros óptimos (temperatura y tiempo) de los tratamientos térmicos de disolución y envejecimiento y su efecto en el cambio de la dureza de la aleación.

INTRODUCCIÓN

Las aleaciones Al-Si, comúnmente denominadas siluminas, pertenecen a las aleaciones de fundición de aluminio más populares. Las propiedades mecánicas y tecnológicas de las piezas de fundición fabricadas a partir de estas aleaciones dependen del proceso correctamente realizado de fusión y colada, de la estructura de la pieza de fundición y del molde, así como de su tratamiento térmico.

Las investigaciones actuales relacionadas con la mejora de las propiedades mecánicas de las aleaciones de aluminio se refieren principalmente al avance en la selección de los métodos de adición de aleaciones, utilizando los conocimientos contemporáneos adquiridos sobre la síntesis de aleaciones, la mejora en la selección de modificadores complejos, la reducción de las cantidades de hidrógeno y porosidad gaseosa, la reducción de impurezas no metálicas, el desarrollo y la aplicación de la tecnología moderna de tratamiento térmico [1-5].

Un tratamiento térmico estándar consiste en la disolución (mantenimiento de la aleación a una temperatura inferior a la temperatura de la reacción eutéctica con el fin de disolver las precipitaciones de Mg₂Si, homogeneizar la concentración de elementos químicos en la sección transversal de las dendritas de la fase α y el cambio de la morfología de las precipitaciones de con silicio), y el envejecimiento (remojo de la aleación sobresaturada para separar las fases reforzantes de la solución sólida sobresaturada - en el caso de las siluminas que comprenden magnesio o cobre solamente, la precipitación reforzante se obtiene como resultado de la precipitación de las fases de Mg₂Si, Al₂CuMg y Al₂Cu) [6-8]. El mantenimiento de las piezas fundidas a temperaturas constantes durante un periodo de tiempo predeterminado da lugar a la mejora de las propiedades mecánicas, tales como: Resistencia a la tracción Rm y dureza HB; y en el empeoramiento simultáneo de la plasticidad (A5, KCV).