Lodos semi-sólidos para el reocasting de aleaciones de Al-Si-X hipoeutécticas producidas por auto-agitación en canales serpenteantes
Autores: Alfredo, Hernández; José Federico, Chávez; Aldo, Hernández; Miguel Ángel, Suárez
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias de los Materiales
Subcategoría
Materiales estructurales
Palabras clave
Producción
Automotriz
Aeronáutico
Aleaciones
Microestructural
Solidificación
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 2
Citaciones: Sin citaciones
Hoy en día, es común ver la producción de componentes automotrices y aeronáuticos complejos y críticos reducidos en peso para la eficiencia energética utilizando aleaciones ligeras con propiedades microestructurales y mecánicas mejoradas. Los procesos de fundición involucrados en esta tendencia son sólidos; en este estudio, se prueba un diseño optimizado de un canal serpentino vertical y un nuevo diseño de un canal serpentino horizontal para producir una pasta semisólida (S2S) con comportamiento tixotrópico mediante auto-agitación para la reocasting de aleaciones A380 y A356. Simultáneamente, se aplican enfriamiento durante la solidificación, desarrollo de flujo y cizallamiento en las aleaciones para mejorar el rendimiento de las fracciones sólidas y la auto-agitación a alta tasa de cizallamiento. Se discuten los efectos de estas condiciones sobre la modificación de la transición morfológica de la fase alfa(Al) de dendrita a grano equiaxial. Los resultados sugieren la capacidad de los procesos mencionados para promover la transición morfológica del sólido primario debido a los granos equiaxiales producidos de la fase alfa(Al) que tienen tamaños entre 25-50 um de la aleación A380 procesada por auto-agitación vertical. Por otro lado, el tratamiento de la aleación A356 utilizando el nuevo canal serpentino horizontal produce granos equiaxiales con un tamaño promedio de 39 um. Se detectan cristales de Si inesperados, atrapados en la fase alfa(Al) utilizando ambos métodos con ambas aleaciones. Los parámetros de operación aplicados fueron asistidos por vertido por gravedad cerca de la temperatura de liquidus, y los resultados microestructurales obtenidos muestran la capacidad del S2S para formarse junto con el comportamiento tixotrópico y la solidificación no dendrítica mediante auto-agitación en los canales serpentino, sugiriendo el potencial para más experimentos bajo condiciones de fundición a presión.
Descripción
Hoy en día, es común ver la producción de componentes automotrices y aeronáuticos complejos y críticos reducidos en peso para la eficiencia energética utilizando aleaciones ligeras con propiedades microestructurales y mecánicas mejoradas. Los procesos de fundición involucrados en esta tendencia son sólidos; en este estudio, se prueba un diseño optimizado de un canal serpentino vertical y un nuevo diseño de un canal serpentino horizontal para producir una pasta semisólida (S2S) con comportamiento tixotrópico mediante auto-agitación para la reocasting de aleaciones A380 y A356. Simultáneamente, se aplican enfriamiento durante la solidificación, desarrollo de flujo y cizallamiento en las aleaciones para mejorar el rendimiento de las fracciones sólidas y la auto-agitación a alta tasa de cizallamiento. Se discuten los efectos de estas condiciones sobre la modificación de la transición morfológica de la fase alfa(Al) de dendrita a grano equiaxial. Los resultados sugieren la capacidad de los procesos mencionados para promover la transición morfológica del sólido primario debido a los granos equiaxiales producidos de la fase alfa(Al) que tienen tamaños entre 25-50 um de la aleación A380 procesada por auto-agitación vertical. Por otro lado, el tratamiento de la aleación A356 utilizando el nuevo canal serpentino horizontal produce granos equiaxiales con un tamaño promedio de 39 um. Se detectan cristales de Si inesperados, atrapados en la fase alfa(Al) utilizando ambos métodos con ambas aleaciones. Los parámetros de operación aplicados fueron asistidos por vertido por gravedad cerca de la temperatura de liquidus, y los resultados microestructurales obtenidos muestran la capacidad del S2S para formarse junto con el comportamiento tixotrópico y la solidificación no dendrítica mediante auto-agitación en los canales serpentino, sugiriendo el potencial para más experimentos bajo condiciones de fundición a presión.