Efecte d'elements microaliants en les propietats mecàniques dels aliatges d'alumini per a foneria

Abstract

[CATALÀ] L’objectiu d’aquest treball és fer un estudi dels efectes de diferents additius a un aliatge d’alumini AlSi9Cu3. Els elements d’addició són el Zn, Cr, Mg i TiB, afegits en molt petites quantitats (microaliats). S’ha repetit el millor resultat d’un estudi anterior per assegurar aquells resultats. El procediment ha estat en fer diferents colades tant del material base com amb els additius. Posteriorment s’han fet provetes de tracció, de metal·lografia i de dureses. Algunes d’aquestes provetes han estat tractades tèrmicament amb un tractament T6. Que consta de un tremp en aigua amb prèvia posta en solució a 520 ºC durant 6 hores. Posteriorment s’ha realitzat una maduració artificial a 170 ºC durant 12h. Els assaigs de duresa han determinat que el millor resultat és obtingut en la proveta aliada i amb el tractament tèrmic T6. El mateix succeeix en analitzar la microestructura, les àrees i longituds de les dendrites són més petites amb el material aliat i el tractament T6. En el cas de les provetes de tracció es van tenir que utilitzar dos motlles diferents ja que amb la primera que es va utilitzar les provetes trencaven malament sistemàticament en el mateix punt. Amb el segon motlle per fi es van poder obtenir bons resultats en les provetes no aliades, però van ser insatisfactoris en les de material aliat. Aquestes presentaven una gran fragilitat, i en alguns casos també va haver aparició d’òxid en l’interior d’aquestes, fent que els resultats fossin invàlids i no es puguin comparar amb els del material base.

[ANGLÈS] The objective of this project is to do a study of the effects caused by the addition of different alloy elements on an AlSi9Cu3 alloy as base. The addition elements are Zn, Cr, Mg, Zr and TiB added in very small quantities (micro-alloying). The alloy with best results from a previous study has been repeated in order to make sure that those results were correct. The process followed has been casting the base aluminium and the aluminium with the alloys. Afterwards a hardness, metallograph and tensile tests has been applied. To some of these samples a heat treatment T6 has been applied previously. This treatment consists of rising the temperature to the solution temperature of 520 ºC followed by a quench with water, and then an artificial aging at 170 ºC for 12 hours. The hardness tests have given the result that the hardness peak is obtained with the alloyed sample and the T6 applied. The same happens with the microstructure analysis. The best results are with the alloyed sample and the T6 applied. In the case of the tensile test two different moulds were used because in the first test all the samples broke systematically in the same spot. With the second mould this problem was solved and good results for the base aluminium samples were achieved. On the other hand, the results with the alloyed samples were unsatisfying, they presented a big fragility and in some cases some rust appeared in the inside of them, making the results not valid and making it impossible to compare them with the ones from the base material.