METALOGRAFIA: ALUMINIO 6061 El aluminio 6061 es una aleación de aluminio endurecido que contiene como principa principales les element elementos os aluminio aluminio,, magnesio magnesio y silicio. silicio. Original Originalment mente e denomin denominado ado "aleación 61S" fue desarrollada en 193. !iene uenas propiedades mec#nicas y para su uso en soldaduras. Es una de las aleaciones de aluminio m#s comunes para uso general. Se emplea com$nmente en formas pre templadas como el 6061%O y las templadas como el 6061%!6 y 6061%!61.
Obtención del aluminio &a otención del aluminio se reali'a en dos fases( 1). Separación de la al$mina *+lO3- de las auitas por el procedimiento /ayer, que comprende las siguientes operaciones( Se calientan las auitas para desidratarlas, una e' molidas2 se atacan a continuación con le4a de sosa en caliente y a presión para formar aluminato sódico *5aO.+lO3-, que se separa del resto de los componentes de la auita2 despus, ao la influencia de una peque7a cantidad de al$mina que inicia la reacción, se idroli'a el aluminato de sodio, quedando al$mina idratada e idróido idróido de sodio2 y por fin, se calcina la al$mina idratada a 1.00)8, con lo que queda preparada para la fase siguiente. ). educción de la al$mina disuelta en un a7o de criolita *:na, :3+;-, y con cierta cantidad de fundente, por electrolisis con electrodos de carón.
0 ?gs. de criolita, 600 ?gs. de electrodos de carón y .000?@% ora. &a metalurgia de aluminio es, por tanto, esencialmente electrol4tica.
Usos 8omo 8omo info inform rmac ació ión n adic adicio iona nall el alum alumin inio io 6061 6061 se apeg apega a faricación.
a un rgi rgime men n de
Es usado en todo el mundo para los moldes de inyección y soplado, construcción de estructuras de aeronaes, como las alas y el fuselae de aiones comerciales y de uso militar2 en refacciones industriales, en la construcción de yates, incluidos peque7as emarcaciones, en pie'as de automóiles, en la manufactura de latas de aluminio para el empaquetado de comida y eidas. Es f#cil de maquinar y resistente a la corrosión. 8omponentes de capa conformada yAo soldada, pie'as mec#nicas, industria del pl#stico, camiones, torres, canoas, agones, mueles, ca7er4as y otras aplicaciones estructurales donde se requiera soldailidad y resistencia a la corrosión y mec#nica.
Tatamiento T!mico: T6: !ratado trmicamente por solución y Eneecido artificialmente.
"om#osición $u%mica &a proporción de aluminio dee oscilar entre el 9.> y el 9>.6 por ciento, mientras que el resto de elementos. &a principal ra'ón por la cual el aluminio es aleado es para otener mayor resistencia sin incrementar importantemente el peso, dependiendo del uso espec4fico que se le de se puede otener mayor resistencia a la corrosión meor soldailidad, maquiniilidad o solamente una meor apariencia. &os principales elementos qu4micos adicionados al aluminio para producir aleaciones espec4ficas, son los siguientes(
B Silicio, magnesio, manganeso, core, 'inc, cromo, ierro &a aleación atiende a los m#rgenes estalecidos en la siguiente tala, sin que eistan otros elementos *distintos a los se7alados en la tala- en proporciones superiores a 0.0 de forma indiidual ni el 0.1 C en total(
Aleaciones aluminio&silicio&ma'nesio (seie 6))* El magnesio y el silicio se cominan para formar un compuesto de siliciuro de magnesio */gSi-, que a su e' forma un sistema eutctico simple con aluminio. En la siguiente imagen se muestra la porción rica en del sistema +l%/g Si despus del eneecimiento artificial *!emple !6- la cual permite que estas aleaciones alcancen su resistencia total.
El magnesio y el silicio suelen estar presentes en la ra'ón adecuada para formar siliciuro de magnesio. &a estructura de la aleación 6061 en forma de placa laminada en caliente, muestra part4culas de *+- :e 3Si+l1 *grises, tipo cursio- y el *D- /gSi *negras- en una matri' de solución solida rica en aluminio.
Estas aleaciones se caracteri'an por la ecelente resistencia a la corrosión y pueden traaar m#s que otra, tratales trmicamente. Entre las aplicaciones t4picas se incluyen mallas de refuer'o en pistas de aterri'ae para aiones, canoas, mueles, tuer4a para aspiradora y aplicaciones arquitectónicas. &as aleaciones de fundición aluminio%silicio%magnesio 3, 36 y 360 proporcionan una deseale cominación de capacidad de fundido, aguante a fugas de presión, resistencia en general y resistencia a la corrosión. En la condición de tratamiento trmico, sus propiedades mec#nicas se aproiman a las de las aleaciones aluminio%core. Se usan ampliamente con fines aeron#uticos, en pie'as para m#quina%erramienta y en pie'as fundidas para propósitos generales.
+o#iedades ,%sicas del aluminio El aluminio es un metal lanco rillante, que pulido semea a la plata. 8ristali'a en red c$ica centrada en las caras *:88-. Su peso espec4fico es igual a ,699, es decir, casi 1A3 del ierro *,>-. El $nico metal industrial m#s ligero que el aluminio es el magnesio, de peso espec4fico 1,=. Su conductiidad elctrica es un 60C de la del core y 3, eces mayor que la del ierro. Su punto de fusión es 660)8 y el de eullición .=0)8. Este punto de fusión relatiamente ao, unido a su punto de eullición astante alto facilita su fusión y moldeo.
+o#iedades del aluminio &a propiedad qu4mica m#s destacada del aluminio es su gran afinidad con el o4geno, por lo que se emplea entre otras cosas, para la desoidación de los a7os de acero, para la soldadura aluminotermica *+l F :eO3-, para la faricación de eplosios, etc... + pesar de esto, y aunque pare'ca un contrasentido, el aluminio es completamente inalterale en el aire, pues se recure de una delgada capa de óido, de algunas centsimas de micra, que protege el resto de la masa de la oidación. Geido a esta pel4cula protectora, resiste tamin a la acción del apor de agua, el ataque n4trico concentrado y mucos otros compuestos qu4micos. En camio, es atacado por el #cido sulf$rico, el clor4drico, el n4trico diluido y las soluciones salinas
+o#iedades mec-nicas del aluminio &as propiedades mec#nicas del aluminio son m#s interesantes son su dil resistencia mec#nica, y su gran ductilidad y maleailidad, que permite forarlo, trefilarlo en ilos delgad4simos y laminarlo en l#minas o panes tan finos como los del oro, asta de un espesor de 0,000= mm *0,= micras-. + la temperatura de 00)8 se uele fr#gil y se puede puleri'ar f#cilmente.
An-lisis Metalo'-,ico del Aluminio 6061&T6 Metalo'a,%a: &a metalograf4a es, esencialmente, el estudio de las caracter4sticas estructurales o de constitución de un metal o una aleación para relacionar sta con las propiedades f4sicas y mec#nicas. Sin duda alguna, la parte m#s importante de la metalograf4a es el eamen microscópico de una proeta adecuadamente preparada, empleando aumentos que, con el microscopio óptico, oscilan entre 100 y 000 aumentos, aproimadamente. !ales estudios microscópicos, en manos de un metalógrafo eperimentado, proporcionan una aundante información sore la constitución del metal o aleación inestigados. /ediante ellos se pueden definir caracter4sticas estructurales, como el tama7o de grano, con toda claridad2 se puede conocer el tama7o, forma y distriución de las fases que comprenden la aleación y de las inclusiones no met#licas, as4 como la presencia de
segregaciones y otras eterogeneidades que tan profundamente pueden modificar las propiedades mec#nicas y el comportamiento general de un metal. El eamen microscópico a permitido la determinación de estas y otras caracter4sticas constitucionales, es posile predecir con gran seguridad el comportamiento del metal cuando se le utilice para un fin espec4fico. ;mportancia parecida tiene el eco de que, con ciertas limitaciones, la micro estructura reflea casi la istoria completa del tratamiento mec#nico y trmico que a sufrido el material.
+oceso 1. /elección de la muesta. Seleccionamos el +luminio 6061 tipo comercial, ya que es f#cil de traaar y es de los metales m#s comunes en la industria.
. "ote de la muesta . El corte de la proeta puede reali'arse con arco y segueta si el material es de aa dure'a, disco arasio cuando el material presenta resistencia al corte ,teniendo la precaución de eitar el calentamiento que puede ocasionar alteraciones micro estructurales utili'ando l4quidos refrigerantes al corte, por lo tanto no est# permitido reali'ar el corte con soplete oiacetilnico. 5osotros cortamos el material con las siguientes dimensiones Gimensiones de la proeta( H pulgada de di#metro, y 10A16 pulgadas de largo.
. Monta2e de muesta El montae de estas muestras se ace en materiales pl#sticos sintticos como a?elita, licit, acr4lico isotrmico o resina polister, que despus del moldeo son relatiamente duros y resistentes a la corrosión y no causan empasta miento de los papeles arasios durante el desaste y pulido.
+ueba de due3a (o#cional* Iicimos tres ensayos de dure'a a la pie'a, la pruea fue en ase a la Gure'a oc?@ell de 60 ?g los resultados fueron los siguientes >9.9 , 90.1 y 90.3
4. +ulido de muesta El desaste es la operación siguiente al corte y al montae de la proeta y se efect$a con tro'o de papel arasio *lia- apoyado sore un tro'o de idrio perfectamente plano para eitar un desaste defectuoso. +l pasar de un arasio a otro, dee girarse la proeta 90 grados y desastar asta que se orren por completo las uellas del arasio anterior, teniendo siempre el cuidado de laar la proeta con agua aundante. Se aconsea pasar la proeta por toda la serie de arasios( 1>0, 0, >0, 30, =00, 00, 600, >00, 1000, 100, 100 pues eliminar u omitir alg$n arasio retarda la operación en e' de acelerarla. +l final del desaste, deen laarse con agua aundante tanto las proetas como las manos del operador para eitar que las part4culas del arasio o del metal en la etapa del desaste pase a las pulidoras lo cual los ar4a inseriles, adem#s en algunos tipos de aleaciones como las de aluminio, la corriente de agua eita el ennegrecimiento de la superficie.
5. Ataue u%mico de la muesta. 0 segundos, registrando el campo oserado despus de cada ataque. eactio de ataque qu4mico para aluminio 6061( 7cido Fluo8%dico a o.59
6. An-lisis micoscó#ico. (#ates del micosco#io metalo'-,ico*
Ocula: para oserar la pruea Lentes de #oección( para proyectar una imagen a escala ya que tienen un tipo de aumento "ue#o: se fia las dem#s partes ;ase o c-maa ( se sit$a la ase de lu' Tans,omado: es donde se regula la capacidad para la incandescencia de la lu' en esta parte se pone la muestra +latina:
/ediante el ataque es posile poner de manifiesto el tama7o, forma y distriución del grano *metalurgia de fases-, as4 como eterogeneidades en la estructura y las segregaciones. En las siguientes im#genes mostramos nuestra ista con el microscopio y una imagen descargada de internet para poder comparar. +mas im#genes fueron capturadas a 00
Ima'en de ITE/I
00)
Ima'en de intenet
8alculo de !ama7o de Jrano *;nternetEn ase a las fotos epuestas anteriormente se reali'ó el c#lculo por medio de un soft@are que se encuentra en el laoratorio de /etalurgia. 00K 5umero de ;ntercepción 11 !ama7o de Jrano 9.69
Geri#ndonos de un estudio preio las part4culas grandes de composición complea con la presencia de :e, /n y 8r, las que no sufren deformaciones durante el repuado pero que se rompen deido a su fragilidad distriuyndose como part4culas m#s finas durante la etapa de estirado del tuo. part4culas peque7as del compuesto /gSi, las que est#n presentes en el material original y en menor medida en el l4nea terminado. Esto es esperale ya que el tratamiento de solución disuele parte de estos precipitados.
