Impact of the heat treatment parameters on ultimate tensile strength, microstructure and wire drawing process of Zn-Al15

Impacto de los parámetros de tratamiento térmico en la resistencia última a la tracción, la microestructura y el proceso de trefilado de alambre de Zn-Al15

La investigación realizada en el presente trabajo examina el impacto del tratamiento térmico a temperaturas de 150 °C a 300 °C con intervalos de tiempo entre 1 y 6 horas sobre la susceptibilidad al proceso de trefilado del alambrón de Zn-Al15 fabricado dentro de la línea industrial de colada continua y laminación. Los estudios de las propiedades mecánicas demostraron que el tratamiento térmico provocó el aumento de los valores de resistencia a la tracción última de la aleación, mientras que el proceso de trefilado provocó una disminución significativa, lo que sugiere que esta aleación después del tratamiento térmico específico no puede someterse a endurecimiento por deformación.

INTRODUCCIÓN

Las aleaciones de zinc y aluminio, como Zn-Al15, destinadas a los revestimientos anticorrosivos del acero aplicados mediante el proceso de pulverización térmica son una de las muchas aleaciones no ferrosas fabricadas en líneas de colada continua y laminación (CCR). Una amplia gama de dispositivos de pulverización térmica, como los equipos de arco eléctrico o de llama de combustión, combinada con las numerosas aplicaciones del proceso, requieren la fabricación de un espectro diverso de propiedades mecánicas y diámetros de alambre. El alambrón producido en la línea de RCC, por ejemplo mediante la tecnología Properzi, se somete a un proceso de trefilado para obtener las dimensiones geométricas deseadas. El proceso de trefilado puede ir acompañado de un tratamiento térmico específico para obtener las propiedades deseadas del producto final. Varios métodos de tratamiento térmico y su influencia en las transformaciones de fase han sido discutidos por Zhu et al. en [1], quienes estudiaron a fondo las reacciones exotérmicas en aleaciones basadas en Zn-Al. En [2] Zhu et al. han demostrado que la precipitación discontinua se produce por medio de una reacción celular tanto en aleaciones monotectoides como eutectoides de base Zn-Al. La correlacionó con una transformación de fase en equilibrio que tuvo lugar a unos 276 °C. Yan et al. afirmaron que la soldadura homogeneizada de Zn-Al producía una microdureza ligeramente inferior pero una ductilidad mucho mayor [3]. En trabajos más novedosos [4 - 6], los científicos han investigado la influencia de varios aditivos de aleación en las propiedades micro y macroscópicas de las aleaciones Zn-Al, afirmando que hay muy poco o ningún aumento en absoluto teniendo en cuenta las propiedades mecánicas cuando elementos como Sr, Si, Na, Cu y Mg se añaden a la aleación. También se han realizado trabajos sobre la trabajabilidad y las propiedades finales de las aleaciones basadas en ZnAl [7 - 9] que demostraron que el tratamiento térmico aumenta la dureza y la resistencia a la tracción de las aleaciones sin afectar considerablemente a su ductilidad pero, por otro lado, el aumento del tamaño de grano disminuyó tanto el alargamiento máximo bajo deformación uniaxial como la altura límite del domo bajo deformación biaxial.