Experimental research on the influence of soaking aging type on some mechanical properties of the alloy AlZn5,7MgCu

Investigación experimental sobre la influencia del tipo de envejecimiento en remojo en algunas propiedades mecánicas de la aleación AlZn5,7MgCu

El artículo presenta los resultados de una investigación experimental a escala de laboratorio sobre la influencia del modo de tratamiento térmico de la aleación AlZn5,7MgCu. Se estudiaron dos tipos de tratamiento térmico de envejecimiento, a saber: un tratamiento de envejecimiento natural y un tratamiento de envejecimiento artificial. Para cada uno de los dos tipos de tratamiento térmico tecnológico, se controló el cambio de las propiedades mecánicas en función de los parámetros del procedimiento de envejecimiento. La investigación experimental de este trabajo pone de relieve la ventaja del envejecimiento artificial en comparación con el natural, pero esta ventaja también debe considerarse en función de los costes que implican los dos tipos de tratamiento.

INTRODUCCIÓN

Existe una estrecha relación entre el desarrollo de la industria aeronáutica y la evolución de los materiales que utiliza. Es bien sabido que este sector puntero de la técnica requiere materiales avanzados con propiedades físicas y mecánicas especiales [1].

La aleación AlZn5,7MgCu forma parte del sistema de aleaciones especiales de aluminio AlZnMg Cu, tipo Zicral. Estas aleaciones tienen altas características mecánicas y baja densidad, por lo que añaden interés a la industria aeronáutica y a la industria de maquinaria [2-7].

En el estado bruto moldeado, en general, estas aleaciones tienen una baja resistencia mecánica y deformabilidad que cambian mucho al aplicar un tratamiento térmico [8].

Las transformaciones de fase en el estado sólido que ocurren durante el procesamiento térmico, si se permiten en el diagrama de equilibrio de la aleación, son una condición esencial para lograr un tratamiento térmico mediante la aplicación de temple en solución y envejecimiento artificial o natural en una aleación de aluminio. Una aleación de este tipo es la que puede soportar una reacción de orden-desorden. La alta resistencia de las aleaciones Al-Zn-Mg-Cu es directamente proporcional al aumento de la cantidad de contenido de Zn o Zn + Mg, generando así zonas metaestables de precipitados finos, ricos en Zn y Mg, que representan las llamadas zonas GP [9].

Las etapas del mecanismo de endurecimiento de la estructura tras la aplicación de tratamientos térmicos de envejecimiento son: formación de la solución sólida sobresaturada mediante la aplicación de enfriamiento de la solución, formación de zonas Guinier - Preston durante el proceso de envejecimiento; primero los precipitados forman una zona metaestable (η´), luego, a medida que el gradiente de temperatura es mayor, estas zonas se vuelven estables (η), la formación de precipitados MgZn2 [10].