Efecto del porcentaje de cobre en una aleación base aluminio colada en molde de arena en seco, sobre el tiempo de ruptura en corrosión bajo tensión, resistencia al desgaste y dureza
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Date
2019-10
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Publisher
Universidad Nacional de Trujillo
Abstract
En esta investigación se estudió el efecto del porcentaje en peso de cobre en el
intervalo de 2 a 14% en una aleación base aluminio colado en molde de arena en seco sobre
el tiempo de ruptura en corrosión bajo tensión (CBT), resistencia al desgaste y dureza. Para
tal propósito se fundieron barras de diámetro de 12 mm x 130 mm de longitud de donde se
obtuvieron las probetas para el ensayo de corrosión bajo tensión según norma ASTM G-49
y probetas para el ensayo de dureza según norma ASTM E-140; y se fundieron también
discos de diámetro exterior 40 mm, diámetro interior 16 mm y 15 mm de espesor de donde
se maquinaron probetas para el ensayo de desgaste según norma ASTM G-77. Para el
ensayo de CBT se utilizó un baño de ácido clorhídrico de 2N y una carga aplicada de 117.60
kg (16.63 kg/mm2) y el ensayo de desgaste se realizó a 355 RPM por un tiempo de 30
minutos.
Según los resultados experimentales, al incrementar el porcentaje de cobre desde 2 a
14%, la dureza aumenta desde 27.90 HB para 2% de cobre hasta 79.50 HB para 14% de
cobre por endurecimiento por solución sólida. El tiempo de ruptura en corrosión bajo
tensión (CBT) aumenta desde 1.8 horas para 2% de cobre hasta 57.50 horas para 14% de
cobre aumentando la resistencia a la corrosión bajo tensión. Y la resistencia al desgaste,
según se incrementa el porcentaje de cobre, la pérdida de peso disminuye desde 712.30 mg
para 2% de cobre hasta 416.50 mg para 14% de cobre, aumentando la resistencia al
desgaste según se incrementa el porcentaje de cobre. Según las microestructuras, todas las
aleaciones son hipoeutécticas y el porcentaje de eutectica aumenta según se incrementa la
cantidad de cobre en la aleación base aluminio. Se concluye que el porcentaje de cobre afecta significativamente la dureza, tiempo de
ruptura en corrosión bajo tensión (CBT) y la resistencia al desgaste en una aleación base
aluminio, según el análisis estadístico con un nivel de confianza del 95%.
Description
In this research we studied the effect of the percentage by weight of copper in the
range of 2 to 14% in a dry cast aluminum cast alloy based on the stress corrosion rupture
time (CBT), wear resistance and hardness. For this purpose, bars with a diameter of 12 mm
x 130 mm were obtained from which the test specimens were obtained for the corrosion
test according to ASTM G-49 and test specimens for the hardness test according to ASTM
E-140; and discs with a 40 mm outer diameter, 16 mm inner diameter and 15 mm thickness
were also cast from where test specimens were machined for the wear test according to
ASTM G-77. For the CBT test, we used a 2N hydrochloric acid bath and an applied load of
117.60 kg (16.63 kg / mm2) were used and the wear test was run at 355 RPM for a time of
30 minutes.
According to the experimental results, by increasing the percentage of copper from 2
to 14%, the hardness increases from 27.90 HB to 2% copper to 79.50 HB for 14% copper by
hard solution hardening. The rupture time under stress corrosion (CBT) increases from 1.8
hours for 2% copper to 57.50 hours for 14% copper increasing the resistance to corrosion
under tensión. And wear resistance, as copper percentage increases, weight loss decreases
from 712.30 mg for 2% copper to 416.50 mg for 14% copper, increasing the wear resistance
as the percentage of copper increases. According to the microstructures, all alloys are
hypoetectic and the eutectic percentage increases as the amount of copper in the
aluminum base alloy increases
It is concluded that the percentage of copper significantly affects the hardness, stress
corrosion rupture time (CBT) and wear resistance in an aluminum base alloy, according to
the statistical analysis with a confidence level of 95%.
Keywords
Aluminio, cobre, tiempo de ruptura