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http://cimav.repositorioinstitucional.mx/jspui/handle/1004/412| Síntesis de un nanocompósito Al7075-grafito mediante aleado mecánico y extrusión en caliente” | |
| ROGELIO DEAQUINO LARA | |
| ROBERTO MARTINEZ SANCHEZ MARIA GLORIA HINOJOSA RUIZ | |
| Acceso Abierto | |
| Atribución-NoComercial-SinDerivadas | |
| El presente trabajo está enfocado en la fabricación de compósitos basados en la aleación Al 7075
mediante la técnica de aleado mecánico y extrusión en caliente y utilizando como material de inicio
polvos elementales puros. El proceso de aleado mecánico se llevó a cabo en un molino atricionador
horizontal (ZIMOLOYER). La composición química nominal (% peso) empleada fue: Zn = 5.1%, Mg
= 2.5%, Cu = 1.6%, Cr=0.23%, Fe=0.3%, Mn=0.20%, Al (balance), como agente de refuerzo se
utilizaron partículas finas de grafito (G).
El contenido de Zn; principal elemento aleante de la Al7075; se disminuyó, dicha disminución fue
compensada con la adición de diversas cantidades de partículas de grafito con el objetivo de obtener
un material más ligero y con mejores propiedades. Se emplearon 3 contenidos de Zn, 5.1, 4.1 y 3.1%,
4 contenidos de grafito (G), 0.0, 0.5, 1.0 y 1.5, % peso y se utilizaron tres tiempos de procesamiento
para el aleado mecánico 0, 5 y 10 h.
Los productos resultantes del aleado mecánico (polvos), se analizaron mediante las técnicas de DRX,
MEB, MET y se determinó su densidad. En base a los resultados obtenidos puede apreciarse que el
proceso de aleado mecánico y la formación del compósito Al7075-G se llevan a cabo en su totalidad
después de 10 h de molienda y que con este método de procesamiento se obtiene un material
nanoestructurado, en el cual, después de 5 h el tamaño de cristalita obtenido es menor a 50 nm. Después del aleado mecánico, los polvos de los compósitos fueron sinterizados y extruidos en caliente, la caracterización en estas condiciones se realizó mediante las técnicas de DRX, MEB, EBSD, MET, microdureza y ensayo de tensión. De acuerdo a los resultados obtenidos se encontró que las propiedades mecánicas (y, max y la microdureza), mejoran conforme aumenta el contenido de grafito y el tiempo de molienda. Dicha mejoría es más notoria en las muestras sintetizadas con 10 h de procesamiento, para este caso, y se incrementa hasta en un 75.8 %, el UTS un 54.5% y la microdureza hasta en un 65.6. Es de notarse que los valores de UTS obtenidos en estas condiciones, son muy similares a los que se reportan en la literatura para esta aleación en la condición de envejecido artificial (T73). Se observó también que durante las etapas de sinterización y extrusión en los compósitos tiene lugar la formación de la fase Al4C3, y una recristalización y crecimiento de grano, de tal manera que el tamaño de grano obtenido es de 4, 1.5 y 1.0 m, en muestras provenientes de polvos previamente molidos durante 0, 5 y 10 h respectivamente. Por otro lado, se encontró que la densidad de estos materiales disminuye a medida que el contenido de Zn es menor, mientras que la relación UTS/densidad se incrementa de manera considerable en función del tiempo de molienda y del contenido de G. Como responsables del incremento en las propiedades mecánicas observado, se proponen 3 mecanismos de endurecimiento: 1) refinamiento del tamaño de grano debido al proceso de molienda, 2) formación de la fase nanométrica Al4C3, producida por la reacción entre el Al y el grafito adicionado, y 3) incremento en la densidad de dislocaciones debido a la disparidad térmica (Thermal mismatch) producida por la diferencia de coeficientes de expansión térmica entre el Al y el G. | |
| 2016-04 | |
| Tesis de doctorado | |
| Español | |
| BIOLOGÍA Y QUÍMICA | |
| Aparece en las colecciones: | Doctorado en Ciencia de Materiales |
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