Simple Solutions That Work! Issue 17
97 asegurarnos que, al incorporarlo al metal fundido, se distribuya a lo largo del mismo en lugar de solamente dejarlo reposar imperturbado en el área del baño donde se añadió. El magnesio debe insertarse debajo de la superficie donde no esté en contacto con el aire mientras ingresa a la solución. Añadir el magnesio justo antes del desgaseo es una buena manera de asegurar su adecuada distribución a lo largo del baño. PROPIEDADES MECÁNICAS POBRES Los defectos por propiedades mecánicas bajas, son piezas que no alcanzan los valores pretendidos de dureza, resistencia a la tracción, límite elástico o % de elongación especificados. Causas – Las causas potenciales de bajos valores de propiedades mecánicas son numerosos. Para este artículo, nos enfocaremos en aquellas causas que suceden antes del momento de colar la pieza. Química – Bajas cantidades de elementos aleantes para una aleación de aluminio dada pueden afectar en gran medida las propiedades mecánicas de la pieza. La mayoría de los elementos que se relacionan a la resistencia a la tracción son el magnesio y el cobre. El magnesio puede quemarse con el paso del tiempo, por lo que es común que se añada magnesio al baño para añadir dureza a aleaciones como aluminio 356. El cobre no quema fuera del baño, pero es crítico que las aleaciones endurecidas con cobre como la 206 se compren y reciban con el contenido correcto de cobre en el lingote. Debe controlarse que el hierro (Fe) so sea demasiado alto. Para la mayoría de las aleaciones de aluminio, la resistencia de una pieza fundida baja a medida que el contenido de hierro aumenta. Fe se combina con Al para formar un compuesto con forma ahusada que puede disminuir la resistencia a la tracción y elongación de la pieza. Tamaño de grano – Un tamaño menor de tamaño de grano tendrá un efecto positivo en las propiedades mecánicas. El tamaño de grano se controla al añadir refinadores de grano como barras TiBor. Una varilla típica de TiBor se compone de 5% titanio, 1% boro y el resto aluminio. Pequeñas adiciones van a reducir en gran medida el tamaño de grano de un baño y un efecto positivo en la resistencia de la pieza. Sin embargo, añadir demasiado puede crear inclusiones que son dañinas para la resistencia de la pieza. Limpieza del Baño – El aluminio fundido en el baño contiene inclusiones como espinelas, óxidos y otras impurezas van a afectar negativamente la resistencia de las piezas. Temperatura del Baño – Si la temperatura del baño es demasiado alta, la velocidad de solidificación de la pieza será lentificada creando una celda de gran tamaño reduciendo las propiedades mecánicas. Si un proceso típicamente se hace colando a 1325ºF (718ºC) pero un operador cuela la pieza a 1450ºF (788ºC), resultará en una pérdida de propiedades mecánicas. Métodos de Detección – el método más común de ensayar la resistencia a la tracción es colar probetas de ensayo junto a la pieza. Puede hacerse un ensayo de dureza Brinell también en la pieza, mediante un sencillo pasa/ no pasa. Los análisis metalográficos de una sección pulida de una pieza pueden revelar tamaño de celda, de grano e inclusiones. Curas – Algunos remedios para cada causa potencial a continuación: Química – Un espectrómetro, ya sea en planta o provisto por terceros, es una herramienta clave al crear los controles de proceso para asegurar que el baño contiene la composición química objetivo. Limpieza del Baño – Es crítico crear un sistema robusto para asegurar una manipulación y colado apropiados para cualquier fundición. Si se utilizan piezas refundidas deben tenerse procedimientos del control de calidad que definan la calidad y cantidad de piezas a refundir. Tamaño del Grano – Al desarrollar procedimientos operativos estándar para cierta parte del proceso, debe considerarse el tamaño de grano. Si se requiere un tamaño fino de grano para lograr ciertas propiedades mecánicas, debe desarrollarse un procedimiento para añadir TiBor. El tamaño de grano puede medirse cortando una sección de la pieza aplicando un ácido especial y comparando contra una cartilla. Puede usarse un laboratorio externo para esta medición mientras se desarrolla el procedimiento de añadido del aditivo. Temperatura del Baño – Debe definirse una temperatura de colado para cada pieza y proceso. Es crítico que una vez definida, la temperatura de colado se mantiene consistente de colado en colado. Las temperaturas típicas de colado van desde los 1275ºF (690ºC) a los 1400ºF (760ºC). Crecimiento de los granos en columna. No se utilizó refinador de grano en esta pieza. Los granos en forma de columna pueden disminuir la resistencia de la pieza. Contacto: BRAD HOHENSTEIN blh@porositysolutions.com
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