Influencia de la velocidad de solidificación sobre el grado de segregación de elementos aleantes, tamaño de grano y % en volumen de segundas fases en una aleación de aluminio (380) solidificada a partir de una templadera enfriada por agua

El aluminio es en realidad, un metal moderno. A pesar de que la corteza terrestre contiene gran abundancia de aluminio, la extracción de este metal de la naturaleza y la separación de los minerales con los cuales está asociado no se llevó a cabo hasta 1886 en que el joven americano llamado Hall y el Francés Héroult descubrieron simultáneamente la manera de obtener económicamente el aluminio. <1l La literatura concerniente a la importancia, usos y características de aleaciones base aluminio y en específico Al- Si, así como los fenómenos de microsegregación y macrosegregación, se han revisado para poder estudiar el efecto que la velocidad de enfriamiento tiene sobre el grado de segregación, % de segundas fases, % de porosidad y tamaño de grano. Para observar experimentalmente la influencia que la velocidad de solidificación tiene sobre los parámetros mencionados, se empleó una templadera enfriada por agua. A partir de la cual se obtuvieron diferentes velocidades de enfriamiento, siendo la velocidad de enfriamiento mayor a una distancia más cercana a la templadera; mientras que a mayor distancia el enfriamiento fue más lento. El arreglo experimental se realizó de la siguiente manera. El aluminio 3 80 ( en estado líquido) se vació por gravedad para obtener un cilindro de 5 cm de diámetro por 20 cm de altura. El molde fue un tubo de acero de 25 cm de diámetro interno dentro del cual y junto a la pared se cubrió con colcha cerámica de baja conductividad térmica (2 cm de espesor) como aislante, el resto del interior del tubo se llenó de arena sílica mezclada con silicato de sodio (NaSi02) y curada con C02 (g)" Como modelo, se utilizó un cilindro de madera, tanto el tubo de acero como el modelo de madera contaban con 3 orificios de aproximadamente 3.17 mm de diámetro colocados equidistantes a lo largo de la cavidad cilíndrica del molde. En estos orificios se insertaron termopares tipo K ( cromel - alumel) de 0.35 mm de diámetro recubiertos con una vaina refractaria de alta alumina y la punta "caliente" del termopar descubierta para asegurar una mayor velocidad de respuesta en el registro de la temperatura. Para este registro, los termopares se conectaron a una unidad de adquisición de datos ACPC insertada en una computadora ACER 486 DX. El molde se colocó sobre la templadera enfriada por agua para que con esto se promovieran diferentes velocidades de solidificación a lo largo del cilindro de aluminio que se obtuvo en el molde. Las propiedades estudiadas en la pieza vaciada fueron: % de porosidad, % de segundas fases, composición química y tamaño de grano. En general se observó que estas propiedades variaron conforme la distancia a partir de la templadera aumentó.