Experiencia: Aleaciones de Aluminio - Envejecimiento

Experiencia: Aleaciones de Aluminio - Envejecimiento

• Equipos y material utilizado:

- Aleación de aluminio AA-7075: probetas aleadas de aluminio de nombre AA-7075, ampliamente utilizadas en aeronáutica. Para cada grupo correspondían 4 probetas en total, una tratada con medio de enfriamiento el aire y las otras tres con medio de enfriamiento el agua. Además habrá una probeta en común para toda la clase que envejecerá de forma natural. Respecto al aluminio tratado, junto con su hoja de datos (Datasheet), podremos conocer todas sus características fundamentales, como puedes ser su límite elástico (LE), su carga máxima de rotura, su dureza para estos casos o diferentes temperaturas características.

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- Hornos: 4 hornos a dos temperaturas diferentes, para introducir las probetas de aluminio. Las temperaturas de los hornos son: 520ºC (etapa de solubilización) y tres hornos a 200ºC (para la posterior etapa de envejecimiento).      

- Guantes y pinzas: elementos de seguridad que nos sirven para operar el horno de la forma más segura posible, para evitar quemaduras.

- Medios de enfriamiento: cubos de metal, rellenos de agua para enfriar las probetas de aluminio. El otro medio de enfriamiento es el aire, para el cual necesitaremos un ladrillo para apoyar las probetas.

- Durómetro: dispositivo que sirve para medir la dureza de cada una de las probetas de aluminio. Utilizamos dos para esta práctica: el durómetro Centaur y el durómetro Computest SC.  

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- Microscopio conectado al televisor: sobre él visualizábamos la microestructura de cada una de las etapas que tenía el aluminio, antes de proceder al tratamiento térmico de los mismos.

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• Procedimiento

Aunque también está detallado en la guía proporcionada por el profesor de la asignatura, de forma general el procedimiento de la práctica consiste en hacer mediciones de dureza de cada una de las probetas de aluminio para cada uno de los puntos del tratamiento.

• En primer lugar, realizaremos la medición de la dureza de las cuatro probetas de aluminio con el durómetro tal y como nos la entrega el suministrador.
• Después, meteremos todas las probetas en el horno de 520ºC, para proceder a la etapa de solubilización.
• Después de dejarlo unos 30 minutos,  sacamos cada una de las probetas y las enfriamos en los diferentes medios: una en aire y las otras tres en agua. Esto se realiza para tener diferentes velocidades de enfriamiento en cada probeta, ya que como veremos más adelante, es un factor crítico a tener en cuenta a la hora de analizar las propiedades mecánicas.
• A continuación, procedemos a la medición de la dureza de las tres enfriadas en agua y hacemos una media de las tres mediciones. De la misma forma, hacemos la medición de la probeta enfriada en aire y la anotamos en la tabla.
• Ya por último, cogemos de nuevo todas las piezas y las metemos de nuevo en el horno de 200º. Esta etapa, llamada etapa de envejecimiento, tendrá varias duraciones dependiendo de cada uno de los grupos. No obstante, la probeta enfriada en aire la deberemos sacar del horno de 200ºC una vez pasados 15 minutos. Conforme saquemos las probetas, iremos anotando en la tabla la dureza, medida mediante el durómetro, correspondiente a cada caso.
• Destacar que mientras esperábamos a que se calentarán las probetas en el horno, íbamos viendo las microestructuras de cada una de las etapas de las que antes hablábamos, así como la propia microestructura cuando se realizan procesos de soldadura.

• Resultados y tratamiento de los datos

En este apartado rellenaremos la tabla de “DATOS Y RESULTADOS” proporcionadas por el profesor de la asignatura. Todos los datos apuntados en ella son los que obtuvimos de forma conjunta en la práctica, así como otros que hemos sacado de las gráficas y de las hojas proporcionadas en el poliformaT.

• Conclusiones

DUREZAS Y MICROESTRUCTURAS TRAS LA SOLUBILIZACIÓN Y ENVEJECIMIENTO

A continuación se muestra la tabla con todos los resultados de la experiencia:

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