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ESTUDIO DE LOS MECANISMOS DE SOLIDIFICACIÓN Y PROPIEDADES MECÁNICAS DE LAS ALEACIONES Al-Zn MODIFICADAS CON ADICIÓN DE Si COMO NANOCOMPÓSITO
SERGIO GARCIA VILLARREAL
ANA MARIA ARIZMENDI MORQUECHO
Acceso Abierto
Atribución
En el presente trabajo se estudió la adición de Si nanopartículas (Si NP) en matrices metálicas Al-Zn, las cuales fueron preparadas por el proceso de molienda mecánica. La influencia de varios parámetros de proceso como el tiempo de molienda y concentración de Si en la matriz de AlZn tiene un efecto interesante en la microestructura y las propiedades mecánicas de los nanocompuestos sintetizados. La caracterización microestructural de los nanocompuestos se evaluó por microscopía electrónica de barrido y transmisión (MEB y MET) y las propiedades mecánicas se realizaron mediante pruebas de nanoindentación. Los resultados mostraron que durante la molienda mecánica el Si añadido a la matriz de AlZn logró una dispersión uniforme y homogénea. Después de la solidificación, el Si forma partículas con morfología de bloques pequeños en las regiones interdendríticas. Los perfiles de nanoindentación mostraron que el módulo de elasticidad y las propiedades de dureza aumentaron con el tiempo de molienda. Sin embargo, una concentración alta de Si (> 1,2% e.p.) resulta en una saturación de Si en la matriz de AlZn, la cual afecta negativamente a las propiedades mecánicas. Por lo tanto, es importante ajustar el tiempo de molienda y la concentración de Si añadido a las aleaciones de AlZn para controlar el crecimiento de fases frágiles que resultan en la reducción de las propiedades mecánicas del material. Como una segunda parte de la experimentación se desarrollaron aleaciones Al-Zn-Si por fusión con la incorporación del Si como nanocompósito el cual fue previamente sintetizado. Utilizando una nueva técnica sencilla de procesamiento fue lograda su inmersión en la aleación AlZnSi en estado líquido controlando ciertas variables de proceso como el desgasificado y la velocidad de enfriamiento durante la solidificación. Para el estudio detallado de la solidificación se utilizó el Software de simulación FactSage®, con el cual se determinaron las secuencias de solidificación y la formación de las fases en las aleaciones modificadas. La simulación termodinámica fue desarrollada usando el modelo de Scheil en el software, el cual predijo bastante bien las fases observadas en la microestructura de las muestras experimentales.
2013-11
Tesis de doctorado
Español
QUÍMICA FÍSICA
Aparece en las colecciones: Doctorado en Ciencia de Materiales

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