Pureza del metal fundido en la fundición de aluminio

7 de agosto Pureza del metal fundido en la fundición de aluminio

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Pureza del metal fundido en la fundición de aluminio

Las aleaciones de aluminio se caracterizan por su bajo peso específico, su bajo punto de fusión, una solubilidad de gases insignificante —a excepción del hidrógeno—, una excelente fundibilidad, una buena maquinabilidad y una buena resistencia a la corrosión. Las piezas de fundición de primera calidad son un requisito esencial para los componentes estructurales críticos utilizados en los sectores de la automoción y la aeronáutica. La producción de dichas piezas de fundición exige que se minimicen (o incluso se eliminen) las inclusiones y la porosidad para suprimir su influencia perjudicial sobre las propiedades mecánicas, de modo que estas propiedades queden determinadas principalmente por la microestructura de las piezas de fundición.

Pureza del metal fundido en la fundición de aluminio
La presencia de inclusiones no metálicas duras en las aleaciones de aluminio no solo puede deteriorar las propiedades mecánicas del producto final, sino que también puede provocar otros problemas relacionados con el proceso de fundición a presión, entre los que se incluyen los siguientes:

• disminución de las propiedades mecánicas de la pieza fundida
Tanto la resistencia a la tracción como el alargamiento se reducen drásticamente al aumentar el contenido de inclusiones. El metal puro, en general, se caracteriza por unas elevadas propiedades de tracción (límite elástico, resistencia máxima a la tracción y porcentaje de alargamiento).

• mala maquinabilidad y elevado desgaste de las herramientas
Algunas de las inclusiones que suelen aparecer en la pieza fundida son partículas cerámicas frágiles y extremadamente duras. La dureza de algunas inclusiones puede medirse en la escala de Mohs, en comparación con el 10 del diamante. Cuando la aleación fundida se limpia mediante filtración antes de la fundición, la maquinabilidad mejora de forma bastante significativa.

• pérdida de fluidez y de las propiedades de alimentación
Las inclusiones en el metal fundido provocan una disminución de la fluidez. La obtención de metal fundido limpio mediante filtración puede aumentar la fluidez de forma considerable, hasta en un 30% a temperaturas normales de funcionamiento.

• mayor porosidad al gas
El nivel de hidrógeno disuelto en las fundiciones de aleaciones de aluminio es el principal factor responsable de la formación de porosidad gaseosa durante la solidificación. El límite de solubilidad del hidrógeno en el aluminio fundido es considerable, pero se reduce notablemente cuando el
El metal se solidifica, lo que da lugar a la formación de porosidad gaseosa. La porosidad gaseosa tras la solidificación depende no solo del contenido de hidrógeno en el metal fundido, sino también de la pureza del metal. Los óxidos actúan como sitios de nucleación de poros y los hidruros
se descompone al enfriarse y produce hidrógeno disuelto.

• mala calidad de la superficie y falta de estanqueidad
Los defectos en los productos de aluminio, como los poros en las láminas finas y las rayas de cuchilla en las planchas litográficas, suelen estar causados por inclusiones. Las inclusiones, con un diámetro efectivo de entre 10 y 20 μm, pueden resultar perjudiciales en los productos de aluminio laminado, incluso en concentraciones de unas pocas partes por millón.

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