06/C330

Propiedades mecánicas y microestructura de aleaciones de aluminio avanzadas.
Mechanical Properties and Microstructure in advanced aluminium alloys.

Director: TOLLEY, Alfredo Juan
Correo Electrónico: tolley@cab.cnea.gov.ar

Integrantes: YAWNY, Alejandro; MORENO, Mario Sergio; CASTRO RIGLOS, María Victoria; BERGAGLIO, Jorge; GOMEZ, Carlos; RIQUELME, Pablo; GERACI, Adriano.

Resumen Técnico: El presente proyecto continúa las investigaciones realizadas en el proyecto 06/C272 titulado: “Evolución de la microestructura y propiedades mecánicas en aleaciones termoenvejecibles de aluminio”. La temática general del proyecto es el diseño de aleaciones de base aluminio con propiedades mecánicas mejoradas. Dichas aleaciones tienen múltiples aplicaciones en la industria automotriz, la industria aeroespacial y la transmisión de energía eléctrica, entre muchas otras. Con el fin de mejorar las propiedades de estas aleaciones se exploran dos caminos: el aleado con otros elementos y la incorporación de fibras cerámicas en una matriz de aluminio o de una aleación de aluminio. Por lo tanto, el proyecto se divide en dos líneas de investigación: una en aleaciones, denominadas termoenvejecibles, y otra en materiales compuestos. En la primera línea de investigación se estudiarán diversas aleaciones de base Al con variados contenidos de Cu, Mg, Si, Ge, Sc y Zr. Se realizarán experimentos para evaluar la influencia de distintos tratamientos termomecánicos sobre la microdureza y se caracterizará detalladamente la microestructura con microscopía electrónica de transmisión. De esta manera se establecerá la relación entre los parámetros microestructurales y la respuesta mecánica de las diferentes aleaciones. Específicamente se estudiarán las siguientes aleaciones: -Al-Cu-Si-Ge: se estudiará el efecto del agregado de microaleantes (Si-Ge) combinado con  deformación plástica sobre las propiedades mecánicas y la microestrucutra. -Al-Cu-Mg-Si-Ge: se estudiará el efecto del agregado microaleantes (Si-Ge) sobre las propiedades mecánicas y la microestrucutra. -Al-Mg-(Si,Ge): se estudiará el efecto de variar la  proporción de Si y Ge sobre las propiedades mecánicas y la microestrucutra. -Al-Sc-Zr: Se estudiarán los mecanismos que controlan la evolución de la microestructura a altas temperatruras. En la segunda línea de investigación se estudiarán los mecanismos de deformación a alta temperatura de materiales compuestos de matriz metálica reforzados con fibras cortas producidas por la técnica de infiltración de metal líquido bajo presión (squeeze casting). Se estudiarán específicamente las aleaciones de composición (% en peso) Al-Zn11, Al-Mg5, Al-Si7 reforzadas con diferentes contenidos de fibras cerámicas cortas de tipo Saffil (Al2O3) con contenidos en volumen de 8, 15 y 22 %. Se realizarán experimentos de deformación a alta temperatura y se caracterizará la microestructura con microscopía óptica, microscopía electrónica de barrido y microcscopía electrónica de transmisión.

Summary: This project deals with alloy design in the field of aluminum base alloys, with the aim of improving their mechanical properties. Such alloys have numerous applications in the automobile industry, aerospace industry and energy transmission among many others. Improvement of mechanical properties is attempted following approached following two different approaches: on one hand, though alloying with other elements, the so-called age hardenable alloys, and on the other through the addition of ceramic fibers, the so-called metal matrix composites. In the first approach, different Al base alloys with varying content of Cu, Mg, Si, Ge, Sc and Zr will be studied. Experiments will be carried out in order to determine the influence of several thermomechanical treatments on the evolution of hardness and will be complemented with detailed microstrucutrual characterization with transmission electron microscopy. Thus, the relation between microstructure and mechanical properties will be sought. The following alloys will be studied: -Al-Cu-Si-Ge: the combined effect of microalloying additions of Si and Ge and plastic deformation on hardness and microstructure is analyzed. -Al-Cu-Mg-Si-Ge: the effect of microalloying additions on Al-Cu-Mg on hardness and microstructure is analyzed. -Al-Mg-(Si,Ge): the effect of varying the relative content of Si and Ge on hardness and microstructure is analyzed. -Al-Sc-Zr: The mechanisms that control the evolution of microstructure at high temperature will be studied.  In the second approach, the high temperature creep will be studied in metal matrix composites in order to identify the underlying mechanisms that control high temperature deformation.