Descripción de las aleaciones hipoeutécticas Al-Si-Cu basada en su composición química

Resumen

La modelización de los procesos de fundición ha sido un tópico de interés durante las últimas décadas, y la cantidad de programas de simulación existentes en el mercado es un buen indicador del interés de la industria en este campo. La mayoría de los datos empleados en estos programas se basan en los diagramas de fase binarios, ternarios o incluso superiores. Desafortunadamente, excepto para los diagramas binarios, el ajuste de los datos no es lo suficiente bueno. Teniendo en cuenta que la mayoría de los sistemas binarios del aluminio están bien definidos se ha intentado convertir los sistemas multi-componentes en un pseudo binario sistema Al-Xi (en este caso el diagrama de fase Al-Si es el elegido como sistema de referencia). El nuevo algoritmo del Silicio Equivalente (Si_EQ) expresa la cantidad de los elementos de la aleación que son mayoritarios y minoritarios, a través de una cantidad “equivalente” de silicio. Este sistema puede emplearse para calcular varias características termo-físicas y de solidificación de sistemas multicomponentes, como las aleaciones de aluminio. Esto permite al modelo tener la capacidad de realizar predicciones de las características de la solidificación de las piezas fundidas, donde las velocidades de enfriamiento son bajas y las características del proceso de solidificación son bien conocidas, para evitar posibles problemas en la fundición. Este trabajo demuestra cómo el algoritmo del Si_EQ puede ser empleado para el cálculo de las características de las temperaturas de solidificación de las aleaciones multi-componentes Al-Si, así como sus calores latentes y el factor de restricción del crecimiento del grano. El análisis estadístico de los resultados obtenidos en un amplio rango de composiciones químicas de la aleación, muestra una muy buena correlación entre los datos experimentales y los cálculos realizados con el Si_EQ. La misma aproximación matemática podría ser aplicada para otros sistemas metálicos como el hierro y el magnesio, empleando el carbono equivalente en el caso de los sistemas base hierro y de la equivalencia con el aluminio para las aleaciones multi-componentes base magnesio.