Technological parameters optimization of the AlZn5Mg3Cu alloy thermomechanical treatment process

Optimización de los parámetros tecnológicos del proceso de tratamiento termomecánico de la aleación AlZn5Mg3Cu

El artículo presenta los resultados de una investigación experimental con vistas a optimizar el proceso de tratamiento termomecánico que se ha aplicado a la aleación AlZn5Mg3Cu utilizada en la industria aeronáutica. La investigación permitió concluir que, para la aleación estudiada, los valores más altos de resistencia mecánica se obtuvieron para un tiempo de envejecimiento artificial de 16 horas a una temperatura de 120 °C, mientras que los valores más bajos de resistencia se obtuvieron para un tiempo de envejecimiento artificial de 8 horas a 160 °C.

INTRODUCCIÓN

La aleación estudiada pertenece a la serie 7000 de AlZnMgCu. Debido a sus características mecánicas superiores obtenidas mediante procesado térmico y/o termomecánico, se utilizan con muy buenos resultados en la industria aeronáutica y en la industria de maquinaria. Estas características mecánicas se obtienen controlando el proceso de endurecimiento por precipitación [1, 2].

El procesado termomecánico de las aleaciones AlZnMgCu implica una combinación de deformación plástica y envejecimiento artificial. La fluencia en frío acelera e intensifica el proceso de endurecimiento por envejecimiento. Esta aceleración está estrechamente relacionada con el grado de deformación plástica. Los datos experimentales presentados en la bibliografía revelan que la aceleración del proceso de precipitación viene determinada principalmente por una acumulación de dislocaciones hasta la saturación durante la deformación plástica. Esto aumenta la eficiencia de los fenómenos de difusión en el envejecimiento artificial, posterior a la deformación plástica [3, 4].

Mediante el uso de técnicas modernas de investigación de materiales, como la sonda atómica y la tomografía, los investigadores lograron ver sistemáticamente la microestructura de los precipitados resultantes (obtenidos) tras aplicar algunos regímenes de tratamiento térmico (envejecimiento o re-envejecimiento artificial) y tratamientos termo-mecánicos para aleaciones AlZnMgCu.

Los parámetros del régimen de tratamiento termomecánico influyen en la obtención y los mecanismos de evolución de los precipitados durante las etapas de recuperación y reenvejecimiento [5].

La aleación AlZn5Mg3Cu es deformable y templable y tras la aplicación de algunos tratamientos térmicos y/o termomecánicos, los valores obtenidos en las características mecánicas la recomiendan para ser utilizada en la industria aeronáutica. Los resultados técnicos y económicos de un proceso metalúrgico dependen de los parámetros del proceso y de las condiciones y el modo de explotación del sistema en su conjunto. [6, 7].