Efecto de la morfología del silicio en las propiedades mecánicas de las aleaciones Al-Si para moldeo

Abstract

El efecto en las propiedades mecánicas de las aleaciones de aluminio para moldeo de las distintas características microestructurales- porosidad, tamaño de espaciado dendrítico, etc.- ha sido investigado por numerosos autores; pero sin llegar a relacionar el comportamiento mecánico de estas aleaciones con la particular forma de crecimiento del Si. Uno de los primeros artículos sobre la morfología del Si en las aleaciones de Al-Si se debe a Day y Hellawell. Estos autores ubican las microestructuras obtenidas en un gráfico G (°C/mm) – Gradiente de temperatura – y V (μm/s) – Velocidad de avance del frente de solidificación. Este gráfico esta dividido en regiones A, B, BC y C, en cada una de las cuales se ubican las pruebas que han dado características similares. En la región C se encuentran la mayoría de las microestructuras obtenidas en las prácticas habituales de laboratorio e industriales siendo característico de ella el que las partículas presenten múltiples maclas. Las aleaciones estudiadas en este trabajo se ubican en las regiones B y C. Por otra parte en estas aleaciones existe una práctica, la modificación del Si, que origina cambios profundos en la morfología de las partículas de dicho elemento. La modificación puede ser química o térmica. La primera de ellas se logra por el agregado de determinados elementos químicos, los más habituales son el Na y el Sr. Para lograr la modificación térmica del silicio, caso que se ha utilizado en el presente trabajo, se procede a un enfriamiento rápido en la solidificación. Como se mencionó anteriormente, en estas aleaciones de aluminio para moldeo el silicio adopta formas variadas que son función de las condiciones de solidificación, contenido de Si y modificación química o térmica. El objetivo del presente trabajo es relacionar las propiedades mecánicas del material con la forma que adopta el Si, en función de las condiciones de solidificación, y la dirección que adopta la fisura en relación a los ejes longitudinal y transversal de las partículas.