Diseño de tratamiento térmico para optimizar la aptitud de procesado de chapas de aleación de aluminio de uso aeroespacial AA2195

Abstract

En aplicaciones aeroespaciales resulta imprescindible la incorporación de materiales de altísimas prestaciones en términos de propiedades mecánicas que cuenten con el menor peso posible. Tal situación genera un escenario propicio para aleaciones no ferrosas como las de aluminio. Si bien existen diversas familias de aleaciones de aluminio, las correspondientes a la serie 2XXX tienen gran aplicación en esta área debido a su capacidad de aumentar sus propiedades mecánicas, no solo por trabajado mecánico, sino también a partir de tratamientos térmicos de precipitación. Particularmente, dentro de esta serie, las aleaciones de aluminio con agregado de litio (AA2195) presentan el plus de experimentar una reducción de densidad de 3% en peso por cada 1% en peso de agregado de éste elemento. A partir de esto se considera fundamental desarrollar la capacidad técnica y operativa de procesar este tipo de materiales para la fabricación de piezas estructurales en la industria aeroespacial. En el desarrollo de un proyecto integral, en el ProInTec I&D se confeccionan chapas de aleación de aluminio de alta resistencia AA2195 de 2,5 mm de espesor para ser unidas por el proceso de FSW. A partir de las tareas realizadas se han logrado obtener placas de dicha aleación para continuar su procesado. Luego de homogeneizar la aleación fundida se efectuaron recocidos de ablandamiento para facilitar el proceso de laminación posterior. Al trabajar en caliente las placas de AA2195 se observó la reticencia del material a la deformación plástica. Cuando se observaron al microscopio muestras en esta última condición se encontró una fase en el interior de los granos con morfología acicular, la cual podría ser la que impidiese la sanidad en las muestras deformadas. Para eliminar esta problemática se ha diseñado un tratamiento térmico, tal que evite la formación de la fase encontrada y de esta forma, lograr la obtención de chapas de aleación AA2195 aptas para continuar la etapa de procesado. Como resultado de la aplicación de este nuevo tratamiento térmico, se ha logrado, desarrollar chapas de óptimo estado físico y buena terminación superficial para ser soldadas por FSW.