The theoretical and experimental analysis of the possibility of employing the groove rolling process for the manufacture of Mg/Al bimetallic bars

Análisis teórico y experimental de la posibilidad de emplear el proceso de laminación en ranura para la fabricación de barras bimetálicas de Mg/Al.

En este artículo se presentan los resultados de una investigación sobre la posibilidad de emplear el proceso de laminado en ranura para producir barras redondas bimetálicas de Mg/Al. La materia prima fueron barras redondas de Mg/Al de 22,5 mm que se habían producido utilizando el método de soldadura explosiva. El espesor medio de la capa de aluminio era de 1,7 mm. Las barras de Mg/Al se laminaron en las pasadas de laminación por estirado. El análisis teórico se realizó con el programa informático Forge2011®. Basándose en el análisis teórico y experimental, se ha descubierto que uno de los principales parámetros del proceso de laminación que influye en la calidad de la unión entre los componentes bimetálicos es la temperatura inicial de la materia prima.

INTRODUCCIÓN

El magnesio se caracteriza por su baja densidad y su excelente capacidad para amortiguar las vibraciones. Sin embargo, presenta poca resistencia y baja deformabilidad debido a que su red cristalina tiene un número limitado de sistemas de deslizamiento a temperatura ambiente [1]. Otro obstáculo para su uso más generalizado en tecnología es su relativamente escasa resistencia a la corrosión y su considerable desgaste abrasivo. El aumento de la resistencia a la corrosión de los productos de aleación de Mg se consigue empleando diversos métodos de tratamiento superficial [2]. Uno de los métodos para aumentar la resistencia a la corrosión de los productos de aleación de Mg es, por ejemplo, la aplicación de capas de revestimiento de Al. Dicha capa se distingue por un mayor espesor. Por lo tanto, una posible solución es producir barras de Mg/Al que proporcionen una mayor resistencia a la corrosión en comparación con las barras de magnesio producidas por un método diferente. Para ello, es necesario producir barras de Mg/Al, en las que la capa exterior será de aluminio, estando las capas individuales unidas entre sí.

Los productos de aleación de Mg revestidos con una capa de aluminio pueden someterse posteriormente a otro conformado metálico, si es necesario. Este tipo de capa con el grosor adecuado puede producirse utilizando, por ejemplo, métodos de prensado en caliente [3] o soldadura explosiva [4], en el proceso de laminación [5, 6] o extrusión [7].

Una buena unión entre capas en la materia prima bimetálica no garantiza el correcto comportamiento del material compuesto durante el laminado en ranura. Con una relación de espesores de capa desfavorable y unos parámetros tecnológicos inadecuadamente seleccionados, puede producirse la delaminación de componentes individuales y una distribución no uniforme de la capa exterior en el perímetro de la barra.