Microestructura de los materiales

Microestructura y propiedades mecánicas de materiales compuestos de matriz Al-Mg-Si-Cu reforzada con AINp, procesados por extrusión de polvos^
José Luis Ortiz*, Vicente Amigó**, M- Dolores Salvador** y Claudia Roxana Pérez***
Resumen Se presenta una investigación experimental sobre la relación entre la estructura y las propiedades mecánicas de materiales obtenidos mediante la extrusión encaliente de preformas de polvos compactados en frío y cuya matriz es una aleación Al-Mg-Si-Cu con composición cercana a la AA6061, reforzada con tres proporciones diferentes (5, 10 y 15 % en volumen) de partículas de AIN. Se utilizó Calorimetría Diferencial de Barrido y Dilatometría sobre las muestras solubilizadas y templadas para complementar el estudio del efecto de las partículas sobre elenvejecimiento de la aleación base. Se establece que es posible producir, a bajo costo, materiales compuestos de matriz metálica, MMCs, de matriz de aleación AA6061 reforzada con partículas de AIN con baja porosidad y buenas propiedades mecánicas, mediante la extrusión de mezclas de polvos compactados en frío, sin necesidad de enlatado. Sin embargo, las aglomeraciones de partículas, para porcentajes derefuerzo del orden del 15 %, provocan disminución de tales propiedades. Además, se plantea la posibilidad de aplicación de las técnicas dilatométricas en el estudio de los procesos de envejecimiento de las aleaciones de aluminio, con o sin la adición de refuerzos.

Palabras clave

Extrusión. Consolidación de polvos. Envejecimiento. Materiales compuestos.

Aleaciones

de

aluminio.Microstructure and mechanical properties of AI-Mg-Si-Cu matrix composites reinforced with AINp, processed by extrusión of powders
Abstract This arricie presents an experimental investigation on the structure and mechanical properties of an Al-Mg-Si-Cu P/M alloy reinforced with 5 %, 10 % and 15 % aluminum nitride, produced by extrusión of cold compacted powders mixtures. Mechanical properties in "asextruded" and T 6 conditions are compared. Differential Scanning Calorimetry and Dilatometric analysis were conducted to gain further insight into the precipitation process of these materials. Low cost 6061Al/AlNp composites can be produced with rare and small porosity by extrusión of cold compacted shapes without canning. T h e mechanical properties of the MMCs obtained by this process havelimitations for high particles fractions because of clustering effects. All materials are always harder than the matrix and shows a similar behavior during aging processes but kinetics is changed. Potential applications of dilatometric techniques in the aging investigations of aluminum alloys and aluminum matrix composites have been established.

Keywords

Extrusión. Powder consolidation. Aluminumalloys. Aging. Metal matrix composites.

(•) (*)

Trabajo recibido el día 18 de julio de 2000 y aceptado en su forma final el día 7 de noviembre de 2000. Departamento de Ingeniería Mecánica e Industrial. Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Monterrey (ITESM). Campus Querétaro. Epigmenio González, 500.76130 Santiago de Querétaro (Méjico). (**) Departamento de Ingeniería Mecánica y deMateriales. Universidad Politécnica de Valencia (UPV). Camino de Vera, s/n. 46022 Valencia (España). (***) Instituto de Tecnología "Jorge A. Sabato'.' Universidad Nacional de General San Martín (UNISAM)-Comis¡ón Nacional de Energía Atómica (CNEA).Avda. General Paz, 1499. San Martín, Buenos Aires (Argentina).

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Rev, Metal

Madrid 36 (2000)

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J.L. ORTIZ, V. AMIGÓ, M . D . SALVADOR Y C . R . PÉREZ

1. INTRODUCCIÓN Las aleaciones ALMg-Si (6XXX) se emplean extensamente en productos de forja debido a que presentan una combinación de propiedades que las hacen adecuadas para un gran número de aplicaciones, al poseer una...