Microestructura y Resistencia al Desgaste de Aleaciones AlSi10Mg-(x)Ni Tratadas con Láser y Enfriadas Lentemente
Autores: Moura, Danusa; Gouveia, Guilherme; Spinelli, José
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias de los Materiales
Subcategoría
Materiales estructurales
Palabras clave
Estudio
Solidificación
Desgaste
AlSi10Mg
Contenido de Ni
Tratamiento láser
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 3
Citaciones: Sin citaciones
Este estudio examinó las características de solidificación y el desgaste de muestras de aleación AlSi10Mg(-Ni) generadas bajo diversas condiciones. Las adiciones variaron del 0 al 3 % en peso de Ni, manteniendo los contenidos de Si y Mg. Todas las muestras fueron solidificadas direccionalmente (DS) y tratadas con láser utilizando remelting láser superficial (LSR). Tanto las muestras DS como las LSR fueron caracterizadas por una serie de métodos, incluyendo análisis térmico, microscopía óptica, estereomicroscopía, microscopía electrónica de barrido (SEM), espectroscopía de rayos X por dispersión de energía (EDS), pruebas de desgaste y dureza Vickers. Los rangos para las tasas de enfriamiento, el espaciamiento dendrítico y la dureza, respectivamente, fueron de 0.4 a 13.3 K/s, de 77 a 388 m, de 71 a 93 HV para las muestras DS y de 4.3 x 10^4 a 8.7 x 10^4 K/s, de 1.0 a 2.0 m, y de 114 a 143 HV para las LSR (100 J/mm2). La cinética de solidificación tuvo un gran impacto en las muestras solidificadas, permitiendo examinar un rango representativo de microestructuras y morfologías en términos de desgaste. La aleación con 1 % de Ni tuvo la mayor resistencia al desgaste entre todas las muestras DS bajo enfriamiento lento y la prueba de desgaste a corto plazo (10 min/0.5 N), mientras que las muestras LSR mostraron resistencias al desgaste similares independientemente del contenido de Ni. Las dispersiones uniformes de Si y Al3Ni que forman paredes densas intercelulares en la parte superior de la piscina de fusión láser, junto con sus morfologías en forma de varilla y el espaciamiento dendrítico reducido de menos de 2 m, mejoraron la unión con la matriz, resultando en una mayor y más consistente resistencia al desgaste de las superficies tratadas con láser.
Descripción
Este estudio examinó las características de solidificación y el desgaste de muestras de aleación AlSi10Mg(-Ni) generadas bajo diversas condiciones. Las adiciones variaron del 0 al 3 % en peso de Ni, manteniendo los contenidos de Si y Mg. Todas las muestras fueron solidificadas direccionalmente (DS) y tratadas con láser utilizando remelting láser superficial (LSR). Tanto las muestras DS como las LSR fueron caracterizadas por una serie de métodos, incluyendo análisis térmico, microscopía óptica, estereomicroscopía, microscopía electrónica de barrido (SEM), espectroscopía de rayos X por dispersión de energía (EDS), pruebas de desgaste y dureza Vickers. Los rangos para las tasas de enfriamiento, el espaciamiento dendrítico y la dureza, respectivamente, fueron de 0.4 a 13.3 K/s, de 77 a 388 m, de 71 a 93 HV para las muestras DS y de 4.3 x 10^4 a 8.7 x 10^4 K/s, de 1.0 a 2.0 m, y de 114 a 143 HV para las LSR (100 J/mm2). La cinética de solidificación tuvo un gran impacto en las muestras solidificadas, permitiendo examinar un rango representativo de microestructuras y morfologías en términos de desgaste. La aleación con 1 % de Ni tuvo la mayor resistencia al desgaste entre todas las muestras DS bajo enfriamiento lento y la prueba de desgaste a corto plazo (10 min/0.5 N), mientras que las muestras LSR mostraron resistencias al desgaste similares independientemente del contenido de Ni. Las dispersiones uniformes de Si y Al3Ni que forman paredes densas intercelulares en la parte superior de la piscina de fusión láser, junto con sus morfologías en forma de varilla y el espaciamiento dendrítico reducido de menos de 2 m, mejoraron la unión con la matriz, resultando en una mayor y más consistente resistencia al desgaste de las superficies tratadas con láser.