Evaluación de una aleación secundaria tipo 354 en el desempeño de propiedades mecánicas a alta temperatura.

Llanas Vázquez, Erika Elizabeth (2017) Evaluación de una aleación secundaria tipo 354 en el desempeño de propiedades mecánicas a alta temperatura. Maestría thesis, Universidad Autónoma de Nuevo León.

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Resumen

El uso de aleaciones de aluminio en partes donde se requieren condiciones extremas de temperatura se han visto limitadas por su poca resistencia. En esta Investigación se analiza una problemática que presenta una de las aleaciones que potencialmente seria adecuada para resistir mayores temperaturas de operación, idealmente el uso de este tipo de aleaciones de aluminio sería en monobloques o cabezas de motor para diesel. La principal incógnita de esta aleación en particular es: si al variar el porcentaje de ciertos elementos se tiene la capacidad de incrementar la resistencia a altas temperaturas; así como el efecto secundario de generar intermetálicos debido a la capacidad limitada de solución sólida de esta aleación, esto último podría condicionar el beneficio en las propiedades mecánicas. Para esta investigación se fabricaron una serie de moldes de arena en forma de cuña con la finalidad de tener un gradiente de solidificación preferencial de igual forma se realizaron estudios de condiciones de vaciado y con tratamiento térmico T7, y tratamiento de solución y temple. Se realizaron ensayos de tensión de acuerdo a la norma B-557 a temperatura ambiente, a 150°C y a 300°C. Una vez realizados los ensayos se prepararon las probetas para análisis microestructural el cual se realizó mediante microscopía óptica y microscopía óptica de barrido. En los ensayos de tensión se observa que la condición de la aleación 354 en condición de vaciado muestra menores propiedades en comparación a las muestras con un tratamiento térmico T7. El factor de velocidad de solidificación tienen un efecto en los resultados de propiedades mecánicas, esto puede ser debido que, a mayores tiempos de solidificación mayor es la cantidad de segregación de fases intermetálicas. Los parámetros de esfuerzo a la cedencia y esfuerzo ultimo al corte conforme se aumenta la temperatura de ensayo el efecto de la velocidad de solidificación disminuye sin embargo el parámetro de la elongación no se ve afectado por dicha temperatura pues sigue manteniendo una diferencia entre las dos velocidades, para las temperaturas de ensayo de 300°C el efecto del tratamiento térmico queda descartado ya que los resultados son muy similares. Con este estudio se pudo responder que la factibilidad del uso de materiales secundarios para la fabricación de la aleación 354 con adiciones de Zr se puede alcanzar a obtener propiedades mecánicas de alto desempeño, haciendo la aleación potencialmente implementada.

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