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La microestructura y propiedades de la aleación Al-Mn-Cu-Zr después de la molienda de bolas de alta energía y sinterización por prensado en caliente

Autores: Yakovtseva, Olga A.; Mochugovskiy, Andrey G.; Prosviryakov, Alexey S.; Bazlov, Andrey I.; Emelina, Nadezhda B.; Mikhaylovskaya, Anastasia V.

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2024

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Acceso abierto

Artículo científico


Categoría

Ciencias de los Materiales

Subcategoría

Materiales estructurales

Palabras clave

Aleación
Aleación mecánica
Microestructura
Composición de fases
Propiedades mecánicas
Sinterización por prensado en caliente

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 4

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
En la presente investigación se procesó una aleación de Al-7.7%Mn-4.9%Zr-3.2%Cu (wt%) mediante aleación mecánica (AM) seguida de sinterización por prensado en caliente. Se investigaron la microestructura, la composición de fases y las propiedades mecánicas de los gránulos de AM y las muestras sinterizadas. Se observó la disolución de Mn, Zr y Cu con la posterior precipitación de la fase Al6Mn durante el fresado de alta energía. En la aleación procesada sin ácido esteárico después de fresar durante ~10 h, se observó una solución sólida a base de Al con ~4.9 wt%Zr, ~3.2 wt%Cu y ~5 wt%Mn con un tamaño de grano de ~16 nm y una microdureza de ~530 HV. La adición de ácido esteárico facilitó la disolución de Mn y la precipitación de la fase Al6Mn durante el fresado, pero condujo a la formación de la fase ZrH2 que disminuyó el soluto de Zr y la microdureza. Se observó la precipitación de las fases Al6Mn, L12-Al3Zr y Al2Cu durante el recocido y la sinterización de los gránulos de AM en el rango de temperatura de 350-375 grados C, y se precipitó una fase adicional Al20Cu2Mn3 a 400-450 grados C. La sinterización por prensado en caliente a 450 grados C proporcionó una baja fracción de cavidades de ~1.5%, una resistencia de fluencia de 1100 MPa, una resistencia a la compresión última de 1200 MPa, una deformación en la fractura de 0.5% a temperatura ambiente, una resistencia de fluencia de 380 MPa, una resistencia a la compresión última de 440 MPa y una deformación en la fractura de 3.5% a 350 grados C. Se estudió la evolución microestructural durante la deformación a alta temperatura en la superficie de la muestra y se discutieron las diferencias en el comportamiento de deformación para las aleaciones sinterizadas a diferentes temperaturas.

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