mata

Endurecimiento por aleación.
Aleaciones con solubilidad parcial
en estado sólido

Luis Íñiguez de Onzoño Sanz

Aleación de solubilidad parcial.
La práctica anterior trabajamos con aleaciones que tenían solubilidad total con o sin eutéctico. En
la práctica actual estudiaremos los metales con solubilidad parcial. En la práctica nos encontraremos
con zonas donde existen diferencias en lasolubilidad. De esta forma surge la posibilidad de realizar
un tratamiento térmico en la zona de color azul.

P

P2

Tratamiento térmico de envejecimiento.
Las concentraciones donde es posible realizar un tratamiento de envejecimiento son entre el 10 y
el 20 % de B. Primero se solidifica α , después α con β hasta el punto P2 momento en el que aparece
en el borde de grano la solución βsólida, esta se va envejeciendo quedando al final α 10 β en el
borde de grano.
Normalmente la sustancia con mayor punto de fusión es la más
resistente siendo en nuestro caso la sustancia A. Así tendríamos
bloques de A resistentes unidos por B, mucho más frágil. Esto
es muy peligroso debido a que a pesar de tener un material con
una posible alta resistencia mecánica esta se queda muy
reducidopor culpa de la sustancia B, una forma de ver esta
problemática es haciendo el símil con una pared, siendo A los
ladrillos de un material muy resistente y B el cemento de muy
baja calidad.
Para evitar esto usamos el tratamiento de envejecimiento.

Partiendo de la estructura enfriada en equilibrio de la figura anterior con fase β insoluble
procederemos de la siguiente manera:
1. Hacemos uncalentamiento hasta P obteniendo un estado solubilizado con β disuelto en α.
A partir de esa temperatura realizaremos un enfriamiento rápido de forma que no dejemos
tiempo para que se cristalice la fase β.
2. En este estado sus propiedades son muy bajas no viéndose la aleación por lo que
procederemos con el envejecimiento del material.
3. El envejecimiento consiste en crear una precipitaciónuniforme del material por la matriz tal
y como aparece en la ilustración adjunta. En si existe una tendencia natural
en llegar a ese estado pero tardaría años en producirse por lo que no sería
práctico. Para acelerar el proceso lo que haremos será calentar el material
a una temperatura elevada más o menos cerca de P2 pero sin superarlo.
Cuanto más cerca esté tardará menos pero precipitará enmenor medida y
cuando más lejos precipitará más pero mucho más lento.
4. Finalmente la estructura obtenida da unas propiedades mecánicas muy superiores.
Un ejemplo de este procedimiento muy relevante es el caso del aluminio ya que es el único
método existente que permite aumentar sus características mecánicas aparte de la acritud.
Experimento
Probetas de aluminio 6063 solubilizadas a 520 ºCdurante 3 horas (quedando una única fase) más
un posterior temple.
Las probetas han sido sometidad previamente a un envejecimiento de 160ºC y 200ºC durante 2, 4,
8, 16, 24, 72, 96, 120, 168, 240, 372 horas respectivamente. Estudiaremos la correlación entre la
temperatura y el envejecimiento midiendo la dureza del material con el durómetro portátil ya usado
en otras experiencias.

DatosObtenidos.
Las mediciones la haremos en la escala Vickers dándonos la probeta en estado original, es decir,
sin endurecimiento una dureza de 55-53 Vickers
C\h
160

1º

2

4

8

16

24

48

72

96

120

168

240

360

672

93

87

90

94

98

97

106

105

97

93

97

91

88

96

93

102

98

107

103

96

97

93

95

902º
200

93

87

93

93,5 100

97,5

106,5

104

96,5

95

95

93

89

1º

88

83

93

91

82

76

90

88

78

79

70

70

63

2º

90

80

93

86

87

75

90

84

75

82

73

70

64

89

81,5

93

88,5

84,5

75,5

90

86

76,5

80,5

71,5

70

63,5

Variacion de la dureza entre...