Efecto del campo magnético variable durante la solidificación de la aleación A356 en el espaciado de brazos dendríticos secundarios

Abstract

Las aleaciones de aluminio fundido poseen una excelente combinación de propiedades tales como baja densidad, buena resistencia, maquinabilidad y soldabilidad, con lo cual resultan particularmente atractivas en la industria metalmecánica. Dentro del amplio rango de aleaciones de aluminio disponibles en el mercado, la aleación A356 tiene un especial interés porque puede tratarse térmicamente para obtener aleaciones con un amplio abanico de propiedades mecánicas a partir del tratamiento térmico de endurecimiento por precipitación. La refinación microestructural de las aleaciones de aluminio tiene un gran interés como campo de investigación, ya que existe una íntima relación entre el tamaño de grano, el espaciado dendrítico primario y secundario y el tamaño y distribución de las segundas fases e inclusiones, todas ellas variables que quedan definidas durante el proceso de solidificación, y las propiedades mecánicas de la aleación final. Tradicionalmente hay dos cursos de acción para lograr el refinamiento de la microestructura, uno de ellos es el método químico, y el otro el método físico. En el primero, se adicionan elementos químicos tales como Ti, B o Sr (o mezcla de ellos) al baño líquido como refinadores de granos, y si bien este método tiene probados resultados, no está exento de efectos adversos, como la introducción de partículas ajenas a la composición, o la formación de segundas fases indeseables que en algunas aplicaciones separan a la aleación de la composición deseada y por lo tanto reducen la aplicabilidad del método. Dentro de los métodos físicos, la refinación de la microestructura se puede lograr aumentando la velocidad de enfriamiento en la solidificación, lo cual permitiría obtener una microestructura más refinada. Sin embargo, éste procedimiento tiene la desventaja de no poder aplicarse en aquellas piezas que presentan geometrías complicadas o en piezas muy volumétricas. Otros métodos físicos de refinación microestructural exploran el efecto de perturbaciones externas aplicadas durante la solidificación. Ante la necesidad de buscar y desarrollar otros procedimientos que puedan ser aplicados para lograr estructuras de colada más favorables, en este trabajo, se aplica un campo magnético variable durante la solidificación de la aleación A356 y se evalúan las variaciones microestructurales derivadas de esto. Debido a que en las aleaciones de aluminio fundido no aparecen estructuras primarias de granos equiaxiados, sino estructuras dendríticas de solidificación, la técnica de cuantificación microestructural, es la medición del espaciado de brazos dendríticos secundarios (SDAS).