Improvement of micro-hardness and electrochemical properties of Al-4%Cu-0.5%Mg alloy by Ag addition

Abstract

RESUMEN: El sistema de aleaciones base Al-4%Cu-0,5%Mg, conocidas con el nombre de duraluminios con designación 201, son muy apreciadas por la industria aeroespacial, parte automotor y la industria en general, por su gran resistencia mecánica y altas temperatura y resistente a la corrosión, como respuesta al endurecimiento por precipitación. En este estudio se evaluó el efecto del contenido de plata de las aleaciones en la microestructura, las propiedades mecánicas y la resistencia a la corrosión. La adición de plata en las aleaciones condujo a un retardo el tiempo de homogenización y el aceleramiento del tiempo de envejecido, causando la precipitación de las zonas de Guinier Preston y el consiguiente aumento de dureza y mejoramiento de las propiedades mecánicas de las aleaciones. Por otro lado la adición de Ag a las aleaciones Al-4%Cu-0,5%Mg le confiere mayor resistencia a la corrosión, dándole características más nobles y disminuyendo las corrientes de corrosión en medios acuosos con cloruros. El control global de la disolución de las aleaciones Al-4%Cu-0,5%Mg-Ag será dado por la difusión del oxígeno desde el seno de la solución hacia la superficie metálica. El potencial de corrosión de las aleaciones Al-4%Cu-0,5%Mg-Ag coincide con el potencial de picado del material (-0,62V), esto hace que el material no pueda generar una capa pasiva y su disolución este controlada netamente por la activación de la superficie y por la tasa de reacción de la reducción catódica de oxígeno.

ABSTRACT: The base system of alloys Al-4% Cu-0. 5% Mg, known as the designation of duralumin 201, are very appreciated by the aerospace, partly automotive and industrial in general, for its great strength, high temperature and corrosion resistant. These kinds of alloys have excellent response to precipitation hardening. This study evaluates the effect of silver content in the microstructure, mechanical properties and corrosion resistance of the alloy. It was found that the addition of silver in the alloys led to a delay time of homogenization and accelerates the aging time, causing the precipitation of Guinier Preston zones and the consequent increase in hardness and improvement of the mechanical properties of alloys. Moreover, the addition of Ag to alloys Al-4% Cu-0.5% Mg gives a better resistance to corrosion, giving noble features and reducing the corrosion current in chloride aqueous media. The global control of the dissolution of the alloys Al-4% Cu-0.5% Mg-Ag will be given by the diffusion of oxygen from the bulk of the solution to the metal surface. The corrosion potential of alloys Al-4% Cu-0.5% Mg-Ag coincide with the pitting potential of the material (-0.62V), this makes the material not generate a passive layer and its dissolution is controlled purely by activation of the surface and the reaction rate of the cathodic reduction of oxygen.