Materiales

Aleaciones de aluminio amorfas y nanoestructuradas
A. García-Escoriar \ K.R. CardosorA ' y RE. AudebertrA
Resumen

;

En este trabajo se recoge la labor desarrollada en el CENIM en aleaciones de base aluminio amorfas y nanoestructuradas. Se presentan los resultados obtenidos hasta ahora en el estudio de aleaciones Al-LTM-ETM, Al-Fe-Nb y Al-Cu-Zr, y Al-LTM-RE, Al-Fe-Nd (LTM = Late TransitionMetal, ETM = Early Transition Metal y RE = Rare Earth), procesadas por solidificación rápida, mediante atomización por gas inerte y temple ultrarrápido sobre rueda, así como por aleado mecánico en molino de bolas de alta energía. Palabras clave: Aleaciones de aluminio. Amorfos. Nanoestructuras.

Amorphous and nanostructured aluminium alloys
Abstract The work carried out in CENIM on amorphousand nanostructured aluminium alloys is described. Results about Al-LTM-ETM, Al-Fe-Nb and Al-Cu-Zr, and Al-LTM-RE, Al-Fe-Nd (LTM = Late Transition Metal, ETM = Early Transition Metal y RE = Rare Earth) alloys obtained by rapid solidification, inert gas atomization and melt-spinning, as well as mechanical alloying are presented. Keywords: Aluminium alloys. Amorphous. Nanostruetures.

1.INTRODUCCIÓN Las aleaciones de aluminio, junto con los aceros, son los materiales metálicos más utilizados. Las aleaciones de aluminio irrumpieron en el campo de las aplicaciones a principios de siglo, a partir de la observación del proceso de endurecimiento por precipitación de soluciones sólidas sobresaturadas que dio lugar a los duraluminios, que alcanzan resistencias a la tracción (UTS) de hasta 600 MPa.Posteriormente, en la década de los ochenta, se desarrollaron nuevas aleaciones de aluminio con mejores características, como aleaciones amorfas, con UTS de hasta 1.200 MPa, y nanocomposites de nanocristales embebidos en una matriz amorfa que alcanzan resistencias a la tracción de hasta 1.550 MPa (1). El desarrollo de estas nuevas aleaciones ha sido posible gracias a las nuevas técnicasdisponibles de procesado de no equilibrio, como la solidificación rápida y el aleado mecánico.
' ) Centro Nacional de Investigaciones Metalúrgicas, CENIM (CSIC), Avda. de Gregorio del Amo 8, 28040Madrid (España). (**) Univ. Federal de Sao Carlos, Caixa Postal 676, Sao Carlos (Brasil). (***) Univ. de Buenos Aires, Paseo Colón, 850. 1063 Buenos Aires (Argentina).

Las aleaciones de aluminio son aleacionesligeras de alta resistencia específica y de gran interés tecnológico, por lo que se desarrolla un enorme esfuerzo investigador para aumentar su rango de temperaturas de trabajo y su resistencia a la tracción. La solidificación rápida permite introducir más elementos de aleación en las aleaciones de aluminio y refina el tamaño de grano, con lo que se puede mejorar considerablemente su estabilidadtérmica y su resistencia a la tracción. Así, las aleaciones microcristalinas Al-Cr-Zr (2) y las Al-Fe-Ce (3) obtenidas por solidificación rápida y consolidadas por extrusión están ya comercializadas. Las aleaciones microcristalinas de base aluminio obtenidas por solidificación rápida se vienen estudiando en el CENIM tradicionalmente (4 y 5). En 1988, dos grupos de investigación obtuvieronsimultáneamente aleaciones amorfas de base aluminio en sistemas Al-LTM-RE (6 y 7), consiguiendo mayores resistencias a la tracción. Más recientemente, Inoue (8) obtuvo mayores resistencias mecánicas al cristalizar parcialmente estas aleaciones, lo que da lugar a cristales nanométricos de aluminio c.c.c, embebidos en una matriz amorfa. Además, Shechtman, en 1984 (9), observó, en aleaciones de aluminiosolidificadas rápidamente,
Rev. Metal. Madrid, 34 (mayo), 1998 249

(c) Consejo Superior de Investigaciones Científicas Licencia Creative Commons 3.0 España (by-nc)

http://revistademetalurgia.revistas.csic.es

A. García-Escorial et al. /Aleaciones de aluminio amorfas y nanoestructuradas

la existencia de los cuasicristales y desde entonces la mayoría de estructuras de este tipo se han...