Efecto del litio sobre las propiedades mecánicas de la aleación de aluminio para fundición de aluminio 380

Abstract

En el presente proyecto, se estudió el efecto de la adición de Li en la microestructura y propiedades mecánicas de la aleación de aluminio para fundición 380. Las aleaciones experimentales fueron producidas por fundición convencional de la aleación 380 más una aleación maestra Al-5 % Li. Se obtuvieron cuatro aleaciones 380 con diferentes porcentajes de Li, 0.03, 0.06, 0.09 y 0.12. Cuatro probetas de cada condición fueron sometidas a un tratamiento térmico T6. La caracterización se realizó en todas las aleaciones y en ambas condiciones, sin T6 y con T6. El análisis microestructural se realizó por medio de microscopía óptica y microscopía electrónica de barrido, SEM por sus siglas en inglés. Las propiedades mecánicas fueron evaluadas mediante ensayos mecánicos de tensión y pruebas de dureza. Finalmente, las temperaturas de formación de las diferentes fases fueron determinadas mediante análisis térmicos. Los resultados de SEM revelan un incremento en la porosidad de las aleaciones y una modificación del Si a una morfología tipo fibrosa, ambos se atribuyeron al efecto de la adición de Li. Por otro lado, la fase β sólo se observó en la aleación D en estado de colada, y en la aleación C y D tratadas térmicamente. En los ensayos mecánicos de tensión practicados a las aleaciones en estado de colada, la aleación A fue la que presentó el UTS más alto, incrementando en 20.88 MPa con respecto a la aleación base 380, el porcentaje de elongación en esta aleación también fue el más elevado. Una vez aplicado el tratamiento térmico T6 el UTS de la aleación base 380 aumento 132.84 MPa respecto a la aleación base 380 sin T6. En cuanto a la dureza, debido al incremento en la porosidad se observó una disminución en su valor en las aleaciones que se añadió Li, esto se contrarrestó al aplicar el tratamiento térmico, la aleación A presentó la mayor dureza de 41.40 HRB. En los análisis térmicos, el Li añadido no modificó la secuencia de solidificación, pero si modificó la temperatura de inicio de reacción de fases en todas las aleaciones.