Fatigue crack growth rate of motorcycle wheel fabricated by centrifugal casting

Tasa de crecimiento de grietas por fatiga en llantas de motocicleta fabricadas mediante fundición centrífuga

El objetivo de este estudio es investigar los efectos de la velocidad de rotación de la fundición y del tratamiento térmico T6 sobre la tasa de crecimiento de grietas por fatiga de una rueda de motocicleta fabricada mediante fundición centrífuga. Se examinaron la densidad, la porosidad, las propiedades de tracción y la microestructura en la evaluación de la tasa de crecimiento de grietas por fatiga de la chatarra de aluminio. Los resultados mostraron que la aplicación de una mayor velocidad de rotación es eficaz para aumentar la tensión de tracción de la aleación y la densidad del material, así como para reducir la porosidad y la tasa de propagación de la fatiga. El tratamiento térmico T6 también aumenta las propiedades de tracción del aluminio y reduce la tasa de crecimiento de grietas por fatiga. Las aleaciones de aluminio reciclado pueden mejorarse aumentando la velocidad de rotación de la fundición centrífuga y siguiéndola de un tratamiento térmico T6 en la producción de una rueda de motocicleta de fundición.

INTRODUCCIÓN

El aluminio es una aleación metálica que puede reciclarse en diversos componentes, como piezas de automóviles, motocicletas y bicicletas. La fabricación de ruedas de vehículos mediante conformado metálico con la aleación AM60B se ha estudiado previamente [1]. La fundición centrífuga se ha estudiado intensamente como método para fabricar numerosos productos [2-3]. Esta técnica mejora la microestructura y las propiedades mecánicas de los productos en comparación con los productos fabricados mediante fundición en molde permanente por gravedad [4]. Productos como las llantas de aleación de aluminio para motocicletas se han fabricado mediante fundición centrífuga [5].

El tratamiento térmico T6 es una técnica utilizada para mejorar la resistencia y la vida a fatiga de las aleaciones [6-7].

Se estudió el comportamiento a fatiga de bajo ciclo controlado por deformación de la aleación de fundición Mg-Y-Nd-Zr y su mejora con el tratamiento térmico T6 [6]. Se investigaron las propiedades de fatiga de bajo ciclo de la aleación de fundición de aluminio A356 después del tratamiento térmico [8]. Se optimizó el tratamiento térmico T6 para mejorar las propiedades de fatiga de la aleación A356 fundida a baja presión. Un tratamiento T6 y una temperatura de envejecimiento mejoraron el número de ciclos hasta el fallo para la aleación A356 [9-12]. Otros tratamientos, como un proceso de shot peening [13], un proceso de deposición física de vapor (PVD) [14], y un nuevo proceso de retroceso y re-envejecimiento (RRA) [15] también tienen el potencial de reducir el umbral de crecimiento de grietas de las aleaciones de aluminio. Los defectos metálicos en forma de grietas durante la formación del metal, como el desgarro en caliente, son una de las causas de la iniciación de grietas y pueden influir en la resistencia a la fatiga [16].