Compuestos de matriz metálica rica en Zn, con alto contenido de Al y componentes estructurales de compuestos intermetálicos de Cu ” Zn y Cu ” Al particulados

J. A. Aragón, J. R. Miranda, J. C. Pedraza Ortega, I. Hilerio, D. Muñoz, V. Cortés, Y. A. Altamirano

Resumen


El objetivo principal de este trabajo es establecer si es factible elaborar, a partir de polvos, materiales que tengan la composición de la aleación eutectoide Zn - 22 %P Al, con diferentes contenidos de Cu y cuyas características estructurales permitan definirlos mas apropiadamente como materiales compuestos de matriz metálica y componentes estructurales particulados. Los objetivos secundarios son: determinar por comparación si dichos materiales son mas resistentes que sus aleaciones homólogas, elaboradas por colada convencional y homogeneizadas; establecer los grados de reforzamiento alcanzados, el tiempo de sinterizado y contenido de Cu mínimos, utilizados en este trabajo, para los cuales se forman los componentes estructurales, y el tiempo necesario para la formación de la liga eutectoide como la matriz. Se comenzó con la elaboración de briquetas, por compactación simple y una carga de 16 toneladas; las cantidades de Cu usadas fueron el 0.25, 0.5, 0.75, 1.0, 3, 5 y 7% del peso de cada muestra. Se procedió con su sinterizado durante tres distintos tiempos - 15, 75 y 210 minutos - en una atmósfera de ar a los 357ºC. Fueron también manufacturadas por colada las aleaciones homólogas y se homogeneizaron después durante 100 horas a los 360ºC. La caracterización se efectúo con las técnicas metalográficas, de microanálisis con EDS, difracción de rayos X, pruebas de microdureza Vickers y de dureza Rockwell B. Como resultado se logró obtener materiales compuestos con componentes estructurales de intermetálicos CuZn5, CuZn2 o CuAl2 particulados, desde los primeros 15 minutos de proceso y para todos los contenidos de Cu. Los mecanismos microscópicos asociados con la formación de estas partículas, permiten deducir que las matrices metálicas no tendrán totalmente la estructura tipo perlita, sin importar el tiempo de su sinterizado. Las resistencias a la deformación plástica de los materiales resultan mayores que las de sus aleaciones homólogas. Las resistencias máximas se obtienen en los materiales con 0.5 y 3 %p Cu. Los grados de reforzamiento máximos se logran con un contenido de Cu del 0.25 %, y entre el 3 y 5% en peso, con magnitudes respectivas de 556 y 280 en unidades de porcentaje.


Palabras clave


Materiales compuestos de matriz metálica De Zn - Al - Cu; componentes estructurales de CuZn5; CuZn2 Y CuAl2; metalurgia de polvos

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