Optimización de componentes de aluminio obtenidos por sub-liquidus casting

Abstract

Se han revisado los antecedentes y estado de la técnica de conformación en estado semisólido (SSM) de aleaciones base aluminio. Se describen los diferentes procesos, y sus ventajas e inconvenientes. Actualmente existen tres procesos de conformado SSM a escala industrial: New Rheocasting (NRC), Sub-Liquidus Casting (SLC) y Semi Solid Rheocasting (SSR). Este trabajo se centra en el proceso SLC®, desarrollado por THT Presses, pero los resultados obtenidos son extrapolables a otros procesos SSM. Los componentes utilizados se han producido con la aleación A356, en una planta piloto (a escala industrial), utilizando una maquina THT de 400 Tm. En este trabajo se ha utilizado un programa de simulación para el diseño del molde, cuya validación se ha podido realizar a partir de los resultados experimentales. En consecuencia, ha sido posible optimizar tanto el diseño del molde como las condiciones de llenado. Estos resultados son aplicables a los diversos procesos propuestos de conformación de aleaciones de aluminio en estado semisólido. De igual forma, la producción de componentes en diferentes condiciones, mediante un exhaustivo control de las condiciones de fabricación, y el diseño de experimentos DOE, ha permitido optimizar los parámetros de conformación utilizando el análisis estadístico ANOVA. En estos componentes se ha estudiado el efecto de los tratamientos térmicos en la microestructura, en las propiedades mecánicas y en los mecanismos de fractura. Se han optimizado los tratamientos térmicos T6, acortando significativamente el tiempo de puesta en solución y se ha justificado el efecto de cada una de las etapas en el endurecimiento de la aleación. Se ha estudiado la estabilidad de los precipitados intermetálicos en función de la temperatura y tiempo de puesta en solución y el efecto del crecimiento de grano alfa y de los cristales de silicio. También se han estudiado los mecanismos de corrosión, en soluciones salinas, de los componentes en diferentes estados metalúrgicos, mediante ensayos en cámara de niebla salina, medidas de impedancia y técnicas de polarización. Finalmente se comparan los resultados obtenidos de los componentes fabricados mediante SLC, con otros procesos SSM y por los métodos convencionales, poniendo de manifiesto las ventajas e inconvenientes de las nuevas tecnologías.