Desarrollo de un material compuesto de matriz de aluminio con carburo de silicio mediante fusión por centrífuga con potencial aplicación frente al desgaste

Abstract

RESUMEN : En el presente estudio se fabricaron muestras de aluminio reforzadas en volumen con 5%, 10% y 15% de carburo de silicio y se mezclaron durante 30 y 60 minutos. La conformación de probetas en verde se llevó a cabo en una prensa uniaxial aplicando una presión de 95 MPa con dos minutos de sostenimiento obteniendo probetas cilíndricas de 22 mm de diámetro y 10 mm de altura. Todas las muestras fueron fundidas y centrifugadas durante 30 segundos en un horno centrífugo. Algunas muestras fueron recocidas a 275°C durante 6 horas con el fin de aliviar tensiones y evaluar la incidencia de un tratamiento térmico posterior. La caracterización de las materias primas se hizo mediante tamizado para determinar el tamaño de partícula, FRX, DRX y microscopía óptica. El porcentaje de poros presente se halló mediante la relación entre la densidad teórica y la densidad real de cada probeta. Todas las muestras fueron sometidas a ensayos de dureza Vickers con carga de 10 kg y tribología Pin On Disk con carga de 10 N y 38 m de recorrido. Al final, los resultados muestran que la combinación que presenta mejor desempeño frente al desgaste es la muestra que tiene 15% de SiC, mezclada durante 30 minutos y sin recocido.

ABSTRACT : In the present study, aluminum specimens reinforced in volume with 5%, 10% and 15% silicon carbide were fabricated and mixed for 30 and 60 minutes. The green specimen forming was carried out in a uniaxial press applying a pressure of 95 MPa with two minutes of holding obtaining cylindrical specimens of 22 mm in diameter and 10 mm in height. All samples were melted and centrifuged for 30 seconds in a centrifugal furnace. Some samples were annealed at 275°C for 6 hours in order to relieve stresses and evaluate the incidence of subsequent heat treatment. The raw materials were characterized by sieving to determine particle size, XRF, XRD and optical microscopy. The percentage of pores present was found by the ratio between the theoretical density and the real density of each specimen. All specimens were subjected to Vickers hardness testing with 10 kg load and Pin On Disk tribology with 10 N load and 38 m travel. In the end, the results show that the combination with the best wear performance is the sample with 15% SiC, mixed for 30 minutes and without annealing.