Presentacin de PowerPoint

ALEACIONES AL-SI SILVIA VALENZUELA CAMILA LIZARAZOFELIPE LEN.

1INTRODUCCIN

El aluminio y sus aleaciones ocupan desde hace ms de 30 aos un lugar destacado en la industria del transporte y la automotriz, pues el material cuenta con caractersticas especiales de alta dureza, ligereza, resistencia mecnica y conductividad trmica, entre otras, indispensables para la creacin de aeronaves, siendo esta, una de sus aplicaciones ms importantes en la actualidad.OBJETIVOS

CARACTERISTICAS ALUMINIO

SILICIOSERIE O GRUPO PRINCIPALCOMPONENTES1xx.x99% de Al o mayor2xx.xCu como principal elemento3xx.xSi con Mg o/y Cu4xx.xSi como principal elemento5xx.xMg como principal elemento7xx.xZn como principal elemento8xx.xSn como principal elementoDesignacin de las aleaciones

ALEACIONES AL-SI Punto de fusin relativamente bajoBaja solubilidad de gases.Excelente propiedad de colabilidad.Buena maquinabilidad y acabado superficial.Buena resistencia a la corrosin.Mas dctiles y resistentes al choque trmico y fluidas que las aleaciones aluminio cobre Bajo coeficiente de dilatacinAplica para producir piezas de secciones delgadas y forma complejasCARACTERISTICAS Principales serie mas utilizada (4XX) : 4030, 4006, 4012

DIAGRAMA

Lquido + (Si)Lquido+Lquido+ El silicio endurece al aluminio y, sobre todo, aumenta su fluidez en la colada y su resistencia a la corrosin. Las aleaciones Al-Si son muy dctiles y resistentes al choque; tienen un bajo coeficiente de dilatacin y una elevada conductividad calorfica y elctrica, pero son difciles de mecanizar por la naturaleza abrasiva del silicio. Caractersticas El Si le da resistencia, pero disminuye la ductilidad.Punto de fusin relativamente bajo El porcentaje de silicio no debe ser mayor al 25%, por encima presenta fragilidad.El Si disminuye el punto de fusin del aluminio (660 C).Son endurecibles por tratamientos trmicos (no es alotrpico).Buena resistencia a la corrosinBuena soldabilidad y baja expansin trmica

Clasificacin

Hipoeutcticas Al-Si (%Si < 12)Las aleaciones de aluminio-silicio hipoeutcticas, conforman una solucin slida substitucional, denominada fase , donde la red cristalina no cambia su esquema geomtrico fundamental. La morfologa de estas aleaciones tiende a ser ms parecida a la del aluminio puro (dendrtica), debido a la baja concentracin de silicioFigura 1: Micrografa ptica 200X. Aleacin hipoeutctica Al-9% Si Colada en coquilla

Eutcticas Al-Si (%Si 12)Estas aleaciones estn constituidas exclusivamente por el microconstituyente eutctico. La estructura es una mezcla de fases: la fase Si, de naturaleza acicular laminar inmersa y distribuida al azar en una matriz de fase . Las agujas de Si son extremadamente duras, su indeformabilidad contrasta con la matriz dctil que las rodea. Baja ductilidad y fcil formacin de grietas bajo esfuerzos deformantes. Esta aleacin presenta un crecimiento cooperativo durante el proceso de solidificacinMicrografa ptica 200X. Aleacin eutctica Al-12.5% Si

Hipereutcticas Al-Si, %Si > 12En estas aleaciones el primer slido a formarse son los cristales de silicio, estos crecen a expensas del lquido hasta lograr la solidificacin total. Las propiedades se ven afectadas conforme aumenta el contenido de silicio, por lo que se sugiere el empleo de grandes velocidades de enfriamiento.Micrografa ptica 200X. Aleacin hipereutctica Al-18% Si.Elementos Aleantes

Tabla1. Composicin de Aleaciones de Al-Si ms comunes.

Aplicacionesfabricacin de piezas para la marina por su resistencia a la corrosin.Fabricacin de mbolos para motores de combustin; es conveniente que sean ligeros, de baja dilatacin trmica y de buenas propiedades a temperaturas elevadas.Estas aleaciones al tener bajos coeficientes de expansin trmica y bajos puntos de fusin se utilizan en alambres de soldadura y para piezas fundidas.

AleacionesAl 11,7% SiAl 6% SiComposicin

Para obtener la aleacin Al- si , el silicio utilizado se obtuvo de pistones medianos los cuales tienes la siguiente composicin qumica: ElementoAlSiMgCuotrosComposicin qumica 85%12%1%1.355%0.483%Clculos

1 Aleacin

Pistn mediano ( 85% Al y 12% Si) Aleacin Al-Si (11.7% Si y 87.3%Al)

1 carga: 4000 g.f 100% 3492 g Al 87.3% 468 g Si 11.7% Al total Al pistn = Al faltante3492- 3315 = 177 g Al faltante.

2 Aleacin Composicin: 94% Al 6% Si 4000 g.f. 800 g ( utilizada en 1colada) = 3200 g.f 3200 g.f 100% 2793.6 g Al 87.3% Al 374.4 g Si 11.7% Si

FUNDENTES sustancias que facilitan la fusin. Su aplicacin es necesaria en la fusin de estas aleaciones cuando la carga contiene chatarra. Si la carga esta constituida por lingotes de primera fusin estos no son necesarios. Requisitos:Bajo punto de fusinNo debe atacar el crisol ni el Refractario.

En las aleaciones ligeras los fundentes ms utilizados se clasifican en las siguientes categoras: Fundentes de proteccin.Fundentes desgasificadores y limpiadores.Fundentes modificadores.Fundentes afinadores. Se agrega el 4% de la aleacin = 160 g de NaClFundentes de accin combinadaFundente mmDesgasificador El factor que mas afecta la calidad de las piezas de Aluminio es el contenido de los gases. El H es el gas que mayor problema causa. La fuente de H es la atmosfera del horno. HEXACLOROETANO1 pastilla 50 Kg de aleacin

ivoModificador Se utiliza 183.79g de Al-Sr para una Carga de 400 Kg ; en la fundicin Se agrego 1.837 g correspondientes A 4 Kg de fundicin. El silicio acicular se modifica a silicio con morfologa fina y globular, con pequeas adiciones de estroncio, sodio o antimonio.En enfriamiento lento las laminas de silicio crecen demasiado. Estos disminuyen el eutctico impidiendo el crecimiento de laminas.

Finalidad: introducir elementos como el Ti, B, P, Mn en las aleaciones, con el objeto de afinar la estructura y mejorar las caractersticas mecnicas.Multiplican los grmenes de cristalizacin, volviendo los cristales de la solucin slida de aluminio ms finos y ms numerosos.

Aleacin Ti-Al (formacin de TiAl3: Nucleante)

Se utiliza 187.86g de TiAl3 para una Carga de 400 Kg ; en la fundicin Se agrego 1.878 g para 4 Kg de fundicin.

Refinador

ENSAYOS EVIDENCIA MACROGRAFICA

RESULTADOSEnsayo de durezaProbeta hipoeutectica (traccin)D prom = 75.8 HRE 1/8 100 Kg 30sProbeta eutctica (11.7%Si)D prom = 51 HRE 1/8 100 Kg 30sProbeta hipoeutectica (6%Si)D prom = 43 HRE 1/8 100 Kg 30s

METALOGRAFIAProbeta Eutctica (11.7%Si)

METALOGRAFIAProbeta Hipoeutectica (6%Si)

CONCLUSIONES El procedimiento en el ensayo de desgasificacin no se realizo correctamente, lo cual se evidencia en la probeta hipoeutectica (6%Si), la cual presento porosidad.La gran presencia de poros y la posibilidad de que el Si no se encuentre distribuido homogneamente en toda la colada debido a su baja solubilidad, genero una fragilizacin a pesar de tener una microestructura dendrtica.No se obtuvieron resultados en el ensayo de traccin debido a que la probeta utilizada adquiri alto valor de dureza y por ende se fragilizo instantneamente.En el ensayo de flexin se obtuvo el resultado esperado en la probeta eutctica, la cual se rompi al instante de forma frgil, en cuanto la probeta hipoeutectica no se obtuvieron los resultados esperados por la presencia de poros.

BIBLIOGRAFAALONSO Arnaldo. Las propiedades de la fundicin. Segunda Edicin. Editorial UIS.http://ingenieriademateriales.wordpress.com/2009/07/29/propiedades-de-la-aleacion-al-si-rsistencia-y-expansion-termica/http://grupos.unican.es/gidai/web/asignaturas/CI/Aluminio.pdfhttp://www.metalactual.com/revista/31/materiales_aleaciones.pdffile:///C:/Users/BiblioUis/Downloads/ALUMINIIO%20y%20SUS%20ALEACIONES.pdf