Resumen

El artículo presenta las propiedades y la microestructura elegidas de la aleación AlSi17Cu5Mg como futuro material para la fundición de pistones en la industria automovilística. Se realizaron pruebas para elaborar la tecnología de preparación, evaluar los parámetros de cristalización y dar forma a la estructura primaria del silumin con el objetivo de mejorar los parámetros de trabajo y la eficiencia de funcionamiento en el sistema cilindro-pistón. El refinamiento de los cristales de Si, conseguido gracias al sobrecalentamiento por encima de la temperatura T_liq. hace que la aleación alcance unas propiedades satisfactorias en la cámara de trabajo del motor optimizadas. Tales condiciones de las características del material hacen que las siluminas hipereutécticas, para aplicaciones elegidas en el transporte, puedan servir como alternativa a las aleaciones Al - Si de tipo hipoeutéctico y casi eutéctico.

INTRODUCCIÓN

Las aleaciones de fundición de aluminio, en particular las siluminas casi eutécticas, son materiales ampliamente aplicados en la industria del automóvil debido a sus buenas propiedades mecánicas y tecnológicas [1-3]. Sin embargo, debido a las condiciones relativamente difíciles de temperaturas variables cíclicas y carga de trabajo en los pistones de los motores de combustión interna, continúa la búsqueda de nuevas soluciones en términos de material y construcción con el fin de mejorar el rendimiento operativo de los elementos del motor. Tales soluciones apuntan a cambios en la composición química de las aleaciones con vistas a mejorar las propiedades de trabajo, así como a la aplicación de procesos tecnológicos óptimos. Uno de estos procesos es el tipo moderno de refi-geración de cristales de silicio mediante sobrecalentamiento mucho más allá de la temperatura T_liq [4-6]. El sobrecalentamiento de la aleación líquida a unos 250 °C por encima de la temperatura T_liq, combinado con el mantenimiento a esta temperatura durante un periodo de tiempo predeterminado produce una estructura compuesta de cristales finos, asegurando altas propiedades mecánicas [7, 8].

OBJETIVO Y ALCANCE DE LOS ESTUDIOS

El objetivo de este estudio es estudiar la influencia del sobrecalentamiento en las propiedades mecánicas y la microestructura de los cristales primarios de silicio en la aleación fundida AlSi17Cu5Mg. Se trata de una aleación fundida en moldes de arena y metal y diseñada para pistones de alta carga que funcionan en motores de combustión interna, bloques de cilindros y cuerpos de compresores y bombas. Para alcanzar el objetivo prefijado, el alcance del estudio incluye:

• elección de la aleación y concepto de modificación basado en el proceso de sobrecalentamiento fuerte,
• sobrecalentamiento de la aleación líquida a 920 °C, mantenimiento durante 40 minutos en horno y colada,
• realización del análisis derivado térmico, trazado de la curva de cristalización y determinación del parámetro característico de solidificación,
• medición de las propiedades mecánicas (HB, R_m, R_0,2) de la aleación colada,
• estudio de la microestructura.

• Materias:Aleaciones Propiedades mecánicas Motores de combustión interna Microestructura Aluminio Silicio
• Subjects:Alloys Mechanical properties Internal combustion engines Microstructure Aluminum Silicon
• Palabras claves:Aleación fundida de Al - Si; Propiedades mecánicas; Microestructura de los siluminos
• Keywords:Al - Si cast alloy; Mechanical properties; Microstructure of silumins