Fabricación y caracterización de láminas delgadas en la aleación Au-Ti

Abstract

RESUMEN: Aleaciones Au-Ti con porcentaje de Ti menor del 2% presentan excelentes propiedades mecánicas manteniendo su alta ley, siendo estas características bastante atractivas en joyería. En este trabajo se estudió el comportamiento metalúrgico mediante análisis de microestructuras y de microdureza de la aleación Au-1.0% Ti sometida a deformación en frío por laminación. Se fabricó la aleación Au–1%Ti en un horno plasma con atmósfera controlada. Se analizó el tratamiento térmico de homogenización a 980ºC durante una hora. Se realizó laminación en frío hasta el 70 % de reducción de espesor, y posterior tratamiento térmico de recristalización. Los parámetros de recristalización se determinaron con DSC y variando temperatura y tiempo. Se utilizó temperatura 500°C durante cinco minutos. La caracterización de la aleación se realizó mediante metalografía, microdureza y microscopia electrónica de barrido, se realizaron ensayos de EDS y de microcopelación para estudios de composición química. Los resultados muestran que, el tratamiento térmico de homogenización fue adecuado. La aleación Au-1% Ti laminada en frío hasta el 70% de reducción de espesor presenta un comportamiento dúctil, y es recomendable realizar recristalización para continuar deformando. Durante el tratamiento de recristalización pueden ocurrir fenómenos combinados de recristalización y envejecimiento que modifican la respuesta a la dureza. Fue posible obtener una reducción de espesor del 86% con dureza final de 85.6 HV, bastante superior a la del oro de alta ley. Esto hace la aleación Au-1%Ti atractiva para aplicaciones en joyería y otras aplicaciones industriales, que requieren la utilización de oro de alta ley.

ABSTRACT: Au – Ti alloys, with less than 2% Ti, have excellent mechanical properties as well as a high Au content, and are very attractive in jewelry applications. In this work the metallurgical behavior of the Au – 1.0%Ti alloy was studied through microstructural analysis and microhardness, when a cold rolling deformation process is applied. Au -1%Ti was made in a plasma furnace with controlled atmosphere. Homogenization heat treatment was carried out at 980o C during one hour. Cold rolling was applied up to 70% thickness reduction, and then annealed. Recrystallization parameters were determined by Differential Scanning Calorimetry and tests varying temperature and time and hardness measuring. Recrystallization temperature was 500o C during 5 minutes. Alloy characterization was carried out through optical metallography, microhardness (HV) and SEM; EDS tests were performed as well as micro copelation for the chemical composition determination of the raw materials and the alloy. Results showed that, for the conditions of melting, the homogenization heat treatment was adequate. Au -1%Ti alloy cold rolled up to 70% is ductile and it is advisable to anneal before deforming further. It was determined that during the recrystallization treatment combined phenomena of recrystallization and ageing could modify the answer to hardness. It was possible to obtain a 86% thickness reduction with final hardness of 85.6 HV, very superior to high grade gold. For these reasons the Au – 1%TI ally developed is very attractive for jewelry and other industrial applications, where high grade gold is necessary.