Efecto de la Temperatura de Sinterización en la Formación de Fases y Propiedades Mecánicas de Aleación Al-Cu-Li Preparada a Partir de Polvos de Aluminio Secundarios
Autores: Cañadilla, Antonio; Sanhueza, Juan Pablo; Montalba, Cristóbal; Ruiz-Navas, Elisa María
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias de los Materiales
Subcategoría
Materiales estructurales
Palabras clave
Aluminio
Aleaciones
Reciclaje
Problemas ambientales
Caracterización mecánica
Fuentes secundarias
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 3
Citaciones: Sin citaciones
El aluminio y sus aleaciones son materiales muy versátiles utilizados en una amplia gama de aplicaciones debido a las características iniciales del aluminio puro y la combinación de propiedades obtenidas de su mezcla con otros elementos. Considerando que el aluminio es el segundo metal más producido después del acero, y que su producción aumentará con el tiempo en función de la demanda para producir productos a través de metodologías convencionales y aditivas, esto llevará a un aumento en la energía consumida así como en la huella de carbono generada. Es por esta razón que la generación de aleaciones de aluminio competitivas debe abordarse desde fuentes secundarias (reciclaje). Para abordar estos problemas ambientales, en este trabajo se fabricaron muestras de aleación de aluminio 2070 (AA2070) utilizando polvo de aluminio secundario y se compararon con la fuente de aluminio primario. Las muestras se compactaron a 700 MPa y se sinterizaron a un rango diferente de temperaturas entre 525 grados C y 575 grados C. El estudio incluye modelado termodinámico, microestructura y caracterización mecánica. La caracterización de microestructura y fases se llevó a cabo mediante microscopía electrónica de barrido (SEM) y análisis de difracción de rayos X (XRD), respectivamente, mientras que la caracterización mecánica comprendió la evaluación de densidad relativa, dureza y pruebas de flexión. Los resultados se compararon con el cálculo de estabilidad de fases utilizando el software Thermo-Calc 2020a. Con base en los resultados obtenidos, se puede concluir que la temperatura óptima de sinterización del AA2070 secundario, donde los componentes elevaron las propiedades mecánicas más altas y el rango de densidad relativa efectiva, es de 575 grados C. Además, las aleaciones recicladas tienen densidades relativas y resistencias a la flexión similares a las aleaciones correspondientes hechas de polvo de aluminio primario.
Descripción
El aluminio y sus aleaciones son materiales muy versátiles utilizados en una amplia gama de aplicaciones debido a las características iniciales del aluminio puro y la combinación de propiedades obtenidas de su mezcla con otros elementos. Considerando que el aluminio es el segundo metal más producido después del acero, y que su producción aumentará con el tiempo en función de la demanda para producir productos a través de metodologías convencionales y aditivas, esto llevará a un aumento en la energía consumida así como en la huella de carbono generada. Es por esta razón que la generación de aleaciones de aluminio competitivas debe abordarse desde fuentes secundarias (reciclaje). Para abordar estos problemas ambientales, en este trabajo se fabricaron muestras de aleación de aluminio 2070 (AA2070) utilizando polvo de aluminio secundario y se compararon con la fuente de aluminio primario. Las muestras se compactaron a 700 MPa y se sinterizaron a un rango diferente de temperaturas entre 525 grados C y 575 grados C. El estudio incluye modelado termodinámico, microestructura y caracterización mecánica. La caracterización de microestructura y fases se llevó a cabo mediante microscopía electrónica de barrido (SEM) y análisis de difracción de rayos X (XRD), respectivamente, mientras que la caracterización mecánica comprendió la evaluación de densidad relativa, dureza y pruebas de flexión. Los resultados se compararon con el cálculo de estabilidad de fases utilizando el software Thermo-Calc 2020a. Con base en los resultados obtenidos, se puede concluir que la temperatura óptima de sinterización del AA2070 secundario, donde los componentes elevaron las propiedades mecánicas más altas y el rango de densidad relativa efectiva, es de 575 grados C. Además, las aleaciones recicladas tienen densidades relativas y resistencias a la flexión similares a las aleaciones correspondientes hechas de polvo de aluminio primario.