Efecto del porcentaje de cobre sobre la contracción volumétrica, contracción sólida, fluidez y dureza en una aleación base aluminio colada en molde de arena
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Date
2018-04
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Publisher
Universidad Nacional de Trujillo
Abstract
En esta investigación se estudió el efecto que ejerce el porcentaje de
cobre sobre la contracción volumétrica, contracción sólida, fluidez y dureza en
una aleación base aluminio colada en molde de arena.
En la preparación de la aleación se varió el porcentaje de cobre en 6
niveles desde 3% hasta 20% y se obtuvieron en forma de lingotes de 250 mm
de longitud x 50 mm de ancho y 40 mm de altura. Después estos lingotes se
fundieron a 730°C y se colaron en un molde de arena para la obtención de
probetas para evaluar la contracción (diámetro mayor 50 mm, diámetro menor
45 mm y altura 50 mm), probetas para evaluar la fluidez según el método
Chneider (forma espiral) y para la dureza según la norma ASTM E-140.
Los resultados experimentales muestran que al incrementar el porcentaje
de cobre en la aleación base aluminio, la contracción volumétrica (CV)
disminuye desde 7.54% para 3.0% Cu hasta 5.57% para 20% Cu; la
contracción sólida (CS) también disminuye desde 3.21% para 3% hasta 1.71%
para 20% Cu; la fluidez o colabilidad aumenta según se incrementa el
porcentaje de cobre desde 37.30 cm para 3% Cu hasta 115.70 cm para 20%
Cu, debido a que al incrementar el porcentaje de cobre las películas formadas
por el aluminio (Al2O3) disminuyen facilitando el llenado de la aleación en el
molde. Y la dureza aumenta según se incrementa el porcentaje de cobre desde
58.80 HB para 3% Cu hasta 117.00 HB para 20% Cu.
Se concluye que el porcentaje de cobre afecta significativamente la
contracción volumétrica, contracción sólida, fluidez y dureza en la aleación
base aluminio, según el análisis estadístico con un nivel de confianza del 95%.
Description
In this research was studied the effect of the copper percentage on the
volumetric and solid contraction, fluidity and hardness in an aluminum base
alloy casted in sand mold.
In the preparation of the alloy the copper percentage was varied in six
levels from 3% to 20% and they were got in shape of ingot from 250 millimeters
long x 50 millimeters wide y 40 millimeters height. Then these ingots were fused
and casted to 730 °C in a sand mold to get test pieces to test the contraction
(larger diameter 50 mm, smaller diameter 45 mm and height 50 mm), test
pieces to test the fluidity as the method of chneider (spiral shape) and for the
hardness as the standard form ASTM E-140.
The experimental results show that by increasing the copper percentage in
the aluminum base alloy, the volumetric contraction (Cv) decreases from 7.54%
(to 3% Cu) to 4.97% (to 20% Cu); the solid contraction (Cs) also decreases from
3.21% (to 3% Cu) to 1.71% (to 20% Cu); the fluidity increases according to the
copper percentage increases from 37.30 cm (to 3% Cu) to 115.70 cm (to 20%
Cu) because of to increase the copper percentage the thin layers formed by
aluminum (Al2O3) decrease facilitating the filling of the alloy in the mold. And the
hardness increases as the copper percentage increases from 58.80 HB (to 3%
Cu) to 117.00 HB (to 20% Cu).
It is concluded that the copper percentage significantly affects the
volumetric and solid contraction, the fluidity and the hardness in the aluminum
base alloy, according to the statistical analysis with a confidence level of 95%.
Keywords
Aluminio colada en molde de arena