sistema Al-Si
Páginas: 8 (1765 palabras)
Publicado: 23 de mayo de 2013
EL SISTEMA Al - Si.
F-4. (Al - 12% Si). Aleación moldeada en arena.
F-7. (Al - 12% Si). Aleación moldeada en coquilla.
F-5. (Al - 12% Si). Aleación "modificada".
Si-7. (Al - 7% Si).
Si-15. (Al - 15% Si).
Observar sin ataque; en estado pulido.
Basado en las Prácticas de Metalografía elaboradas por el Catedrático Profesor J. A.PERO– SANZ (Cátedras de Metalotecnia de la ETSIMM y ETSIMO).
Revisión de J. O. García y J. I. Verdeja. Abril 2008.
Por lo que respecta al primero, el sistema Al–Si, puede verse en el diagrama de equilibrio la insolubilidad del Al en el Si y la poca solubilidad del Si en el Al. Concretamente, a la temperatura de 577 ºC, a la cual es máxima la solubilidad del Si en el Al, el porcentaje máximo de Siadmisible en el Al, en forma de solución sólida, es 1,65%. El Al y el Si forman, como puede verse en el diagrama, una eutéctica para 12% en peso de Si a la temperatura de 577 ºC.
Diagrama Al - Si
Entre las posibles aleaciones del sistema Al–Si, la que tiene interés industrial es, precisamente, la aleación eutéctica. Se utiliza profusamente para piezas moldeadas de pequeño espesor, como porejemplo, cárteres de motores de explosión, radiadores, aparatos eléctricos, etc. Su interés se fundamenta en que su temperatura de solidificación es baja 577ºC; presenta muy buena colabilidad por tratarse de una eutéctica; por solidificar a temperatura constante, no existirá ningún tipo de segregación, ni mayor ni menor; la contracción que experimenta en el paso del estado líquido al estado sólidoes pequeña, del 11‰, es decir que, prácticamente, su rechupe es casi nulo; y no tiene riesgo de agrietamiento en caliente porque, en parte, su intervalo de solidificación es constante y, por consiguiente, no se presta a la presencia de microrrechupes. Por otra parte, también el Si favorece ese comportamiento a la no fisuración en caliente. Sin embargo, la eutéctica presenta la particularidad,observando el diagrama de equilibrio, de ser una eutéctica anormal.
La proporción de Al para la composición eutéctica es notablemente superior a la proporción de Si, como fácilmente puede deducirse por aplicación de la regla de la horizontal en el diagrama Al–Si. Por otro lado, el Si tiene una temperatura de fusión claramente más alta que el Al. En definitiva, esta eutéctica nos recuerda bastante ala eutéctica de Fe y C estable: es decir de Fe–Grafito, a la eutéctica típica de fundiciones grises, en la que como sabemos no se da germinación recíproca de las dos fases con crecimiento mutuamente coherente, ni el crecimiento simultáneo tiene lugar sobre un frente común. Por consiguiente cabe esperar que la eutéctica Al–Si tenga características relativamente parecidas a las características queadvertíamos en el sistema Fe–C metaestable. Concretamente, las aleaciones eutécticas suelen presentar cristales poliédricos primarios de Si, dado que el Silicio tiene una tendencia precoz a solidificar. Y de hecho, las aleaciones eutécticas aparecen como ligeramente hipereutécticas: primero se forman unos cuboides de Si y, finalmente, éstos quedan englobados en el constituyente matriz eutéctico. Laeutéctica suele estar constituida por cristales no orientados y gruesas agujas. Su estructura recibe el nombre de acicular, y suele atribuirse a la presencia de P introducido como impureza del Si y que da unos gérmenes de fosfuro de aluminio sobre los cuales el Si tiende a cristalizar en forma de plaquetas, con un crecimiento basal, algo similar al crecimiento laminar del C, del grafito.
Laprobeta F–4 es un siluminio, es decir, una aleación de Al con 12% de Si que presenta la estructura acicular a que nos hemos referido. El Siluminio con esta estructura suele recibir el nombre de Siluminio no modificado. A 100 × suele verse el Si como constituyente relativamente gris oscuro; aparece en forma de plaquetas y en formas poligonales. Esta forma poligonal, característica de Si proeutéctico,...
EL SISTEMA Al - Si.
F-4. (Al - 12% Si). Aleación moldeada en arena.
F-7. (Al - 12% Si). Aleación moldeada en coquilla.
F-5. (Al - 12% Si). Aleación "modificada".
Si-7. (Al - 7% Si).
Si-15. (Al - 15% Si).
Observar sin ataque; en estado pulido.
Basado en las Prácticas de Metalografía elaboradas por el Catedrático Profesor J. A.PERO– SANZ (Cátedras de Metalotecnia de la ETSIMM y ETSIMO).
Revisión de J. O. García y J. I. Verdeja. Abril 2008.
Por lo que respecta al primero, el sistema Al–Si, puede verse en el diagrama de equilibrio la insolubilidad del Al en el Si y la poca solubilidad del Si en el Al. Concretamente, a la temperatura de 577 ºC, a la cual es máxima la solubilidad del Si en el Al, el porcentaje máximo de Siadmisible en el Al, en forma de solución sólida, es 1,65%. El Al y el Si forman, como puede verse en el diagrama, una eutéctica para 12% en peso de Si a la temperatura de 577 ºC.
Diagrama Al - Si
Entre las posibles aleaciones del sistema Al–Si, la que tiene interés industrial es, precisamente, la aleación eutéctica. Se utiliza profusamente para piezas moldeadas de pequeño espesor, como porejemplo, cárteres de motores de explosión, radiadores, aparatos eléctricos, etc. Su interés se fundamenta en que su temperatura de solidificación es baja 577ºC; presenta muy buena colabilidad por tratarse de una eutéctica; por solidificar a temperatura constante, no existirá ningún tipo de segregación, ni mayor ni menor; la contracción que experimenta en el paso del estado líquido al estado sólidoes pequeña, del 11‰, es decir que, prácticamente, su rechupe es casi nulo; y no tiene riesgo de agrietamiento en caliente porque, en parte, su intervalo de solidificación es constante y, por consiguiente, no se presta a la presencia de microrrechupes. Por otra parte, también el Si favorece ese comportamiento a la no fisuración en caliente. Sin embargo, la eutéctica presenta la particularidad,observando el diagrama de equilibrio, de ser una eutéctica anormal.
La proporción de Al para la composición eutéctica es notablemente superior a la proporción de Si, como fácilmente puede deducirse por aplicación de la regla de la horizontal en el diagrama Al–Si. Por otro lado, el Si tiene una temperatura de fusión claramente más alta que el Al. En definitiva, esta eutéctica nos recuerda bastante ala eutéctica de Fe y C estable: es decir de Fe–Grafito, a la eutéctica típica de fundiciones grises, en la que como sabemos no se da germinación recíproca de las dos fases con crecimiento mutuamente coherente, ni el crecimiento simultáneo tiene lugar sobre un frente común. Por consiguiente cabe esperar que la eutéctica Al–Si tenga características relativamente parecidas a las características queadvertíamos en el sistema Fe–C metaestable. Concretamente, las aleaciones eutécticas suelen presentar cristales poliédricos primarios de Si, dado que el Silicio tiene una tendencia precoz a solidificar. Y de hecho, las aleaciones eutécticas aparecen como ligeramente hipereutécticas: primero se forman unos cuboides de Si y, finalmente, éstos quedan englobados en el constituyente matriz eutéctico. Laeutéctica suele estar constituida por cristales no orientados y gruesas agujas. Su estructura recibe el nombre de acicular, y suele atribuirse a la presencia de P introducido como impureza del Si y que da unos gérmenes de fosfuro de aluminio sobre los cuales el Si tiende a cristalizar en forma de plaquetas, con un crecimiento basal, algo similar al crecimiento laminar del C, del grafito.
Laprobeta F–4 es un siluminio, es decir, una aleación de Al con 12% de Si que presenta la estructura acicular a que nos hemos referido. El Siluminio con esta estructura suele recibir el nombre de Siluminio no modificado. A 100 × suele verse el Si como constituyente relativamente gris oscuro; aparece en forma de plaquetas y en formas poligonales. Esta forma poligonal, característica de Si proeutéctico,...
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