Effect of yttrium oxide modification of Al-Si alloy on microhardness and microstructure of surface layers

Efecto de la modificación con óxido de itrio de la aleación Al-Si sobre la microdureza y la microestructura de las capas superficiales

Se analizaron la microdureza, la estructura y el estado de fase del silumin modificado mediante recubrimiento con óxido de itrio al alearlo con electroexplosivos. De acuerdo con los resultados de la investigación, se estimaron los modos de procesado adecuados. El estudio sobre la estructura y la composición de fases se llevó a cabo para el modo de procesado que aumenta la microdureza de la capa superficial más del doble. Se utilizó un complejo de procedimientos de investigación para analizar la estructura y la composición de las fases. Como revela el estudio, los revestimientos con un espesor de 50 - 80 μm son muy rugosos y porosos, tienen una estructura multifásica submicro y nanométrica con partículas de silicio, Y₂O₃, YSi₂ e Y₂Si₂O₇ como fases de refuerzo, y los elementos de aleación (silicio, itrio y oxígeno) no tienden a extenderse homogéneamente en ellos.

INTRODUCCIÓN

Hasta la fecha, las aleaciones de metales no ferrosos se utilizan ampliamente en lugar de las aleaciones de acero. Sus propiedades físicas y mecánicas son similares a las del acero, algunas incluso mejores. Se dice que las aleaciones más prometedoras son las basadas en aluminio y silicio (silumin). Como el siluminio tiene una buena plasticidad, la aleación puede seguir las formas más complejas, llenando las coladas de manera uniforme. Como consecuencia, la colada de siluminio se simplifica, reduciendo, por tanto, los costes de producción [1-3]. La principal ventaja con respecto a otras aleaciones de aluminio, incluidos otros tipos de siluminas, son unas propiedades de colada bastante buenas, en primer lugar una gran fluidez. Estas aleaciones de fundición son adecuadas para la fundición de productos de paredes finas, complejos y estancos, resistentes a las cargas de vibración e impacto [4, 5].

La tendencia dominante de hacer motores económica y ecológicamente compatibles es la razón de los intentos de los diseñadores, que modifican el grupo de vástago y pistón, por ejemplo, reducen su peso, y cambian su geometría, haciendo la forma de los pistones más compleja, de esta manera. Sin embargo, las cargas sobre el grupo de vástago y pistón no se reducen, ya que la capacidad de los motores es la misma, deteriorando significativamente el recurso, como consecuencia. Por lo tanto, es urgente encontrar métodos nuevos y eficientes para mejorar las propiedades de las siluminas, que implican la modificación, microaleación y tratamiento superficial [8-16]. El procedimiento prometedor de impactos de energía externa, que condicionan serios cambios en la estructura, composición de fases, propiedades físicas y mecánicas de las capas superficiales de metales y aleaciones es la aleación electroexplosiva. Utilizando este método, se pueden producir revestimientos de alta calidad, con características funcionales y suficiente adherencia con el sustrato.