Evolución de los Tratamientos Térmicos del
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03/01/2015 Evolución de los Tratamientos Térmicos del Aluminio dentro de la Industria Aeronáutica Wilmer Romero Ing. Met., DIC, PhD Julio 2014 Evolución de los Tratamientos Térmicos del Aluminio dentro de la Industria Aeronáutica Ningún cuerpo más pesado que el aire puede volar Ningún cuerpo más pesado que el aire puede volar 1 03/01/2015 2 03/01/2015 INICIO DEL TT. DE ENVEJECIDO 1903 ALFRED WILM (1869 - 1937) INICIO DEL TT. DE ENVEJECIDO UNA NUEVA ERA EN EL DISEÑO DE ALEACIONES ALUMINIO DE ALTA RESISTENCIA Único método de endurecer las aleaciones por T.T desde el descubrimiento de los efectos del temple del acero en el 2do. milenio AC Uno de los desarrollos metalúrgicos más importantes del Siglo XX 3 03/01/2015 TRATAMIENTO TÉRMICO DE ENVEJECIDO T 500ºC Mantenimiento Envejecido Natural Tiempo COMPETENCIA ENTRE MATERIALES MADERA Y TELA VS ALUMINIO 4 03/01/2015 El FLYER EVOLUCIÓN DE LOS TRATAMIENTOS TÉRMICOS Mpa Resistencia Tracción 690 620 550 480 410 340 270 Flyer 1900 1910 1920 1930 1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000 2010 Años 5 03/01/2015 EVOLUCIÓN DE LOS TRATAMIENTOS TÉRMICOS Mpa Resistencia Tracción 690 620 550 480 410 340 270 Flyer DC3 Junkers F13 1900 1910 1920 1930 1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000 2010 Años TRATAMIENTO TÉRMICO DE ENVEJECIDO – T3 T 500ºC Mantenimiento Trabajo en frío Envejecido Natural Tiempo 6 03/01/2015 TRATAMIENTO TÉRMICO DE ENVEJECIDO – T3 TRATAMIENTO TÉRMICO DE ENVEJECIDO – T4 T 550ºC Mantenimiento Envejecido Natural Tiempo 7 03/01/2015 SUPERSATURACIÓN DE LA SOLUCIÓN SÓLIDA 1919 Liq. Temperatura, oC 600 Liq. + a a 500 548 oC 5,6 % 400 300 Límite máximo Solubilidad a+q 200 100 0 1 Al 2 3 4 5 6 7 8 % Cobre PRECIPITADOS ENDURECEDORES Templado Subenvejecido Envejecido Máx. 100 nm Granos-a t =0 Granos-a + q´ Sobreenvejecido Densa distribución de q´ muy pequeños Distribución muy esparcidas de q´ gruesas 8 03/01/2015 PRECIPITADOS ENDURECEDORES ’ (Al3Li) MECANISMO DE PRECIPITACIÓN a SS Zonas G.P q´´ M.O q´ SSS AGRUPAMIENTOS (Clusters) q (Equilibrio) ESTRUCTURA EN TRANSICIÓN ESTRUCTURA FINAL 9 03/01/2015 EVOLUCIÓN DE LOS TRATAMIENTOS TÉRMICOS Mpa Resistencia Tracción 690 Al-Zn 620 B707 550 480 410 B29 B747 Al-Cu DC3 340 270 Flyer Junkers F13 1900 1910 1920 1930 1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000 2010 Años EVOLUCIÓN DE LOS TRATAMIENTOS TÉRMICOS Mpa Resistencia Tracción 690 T6 620 550 480 410 340 270 Flyer DC3 Junkers F13 1900 1910 1920 1930 1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000 2010 Años 10 03/01/2015 TRATAMIENTO TÉRMICO DE ENVEJECIDO – T6 T 500ºC Mantenimiento Envejecido Artificial Tiempo CURVA DE ENVEJECIDO Dureza Sub-envejecido T4 Resistencia pico Sobre-envejecido T6 Dureza al templar Tiempo 11 03/01/2015 EVOLUCIÓN DE LOS TRATAMIENTOS TÉRMICOS Mpa Resistencia Tracción 690 620 550 480 T7_ 410 340 270 Flyer DC3 Junkers F13 1900 1910 1920 1930 1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000 2010 Años EVOLUCIÓN DE LOS TRATAMIENTOS TÉRMICOS Mpa Resistencia Tracción 690 A380 B777 620 550 C17 A380 B777 480 410 A340 340 270 Flyer DC3 B777 Junkers F13 1900 1910 1920 1930 1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000 2010 Años 12 03/01/2015 TRATAMIENTO TÉRMICO DE ENVEJECIDO – T7 T 500ºC Mantenimiento Envejecido Artificial Tiempo Tiempo envejecido mucho más largo CURVA DE ENVEJECIDO Dureza Sub-envejecido T4 Resistencia pico T6 Sobre-envejecido T7 Dureza al templar Tiempo 13 03/01/2015 MICROSCOPÍA ELECTRÓNICA MICROESTRUCTURA PROPIEDADES PRECIPITADOS ENDURECEDORES Límite de grano Precipitado de Equilibrio Zona libre de Precipitados 14 03/01/2015 PRECIPITADOS ENDURECEDORES AGRIETAMIENTO POR CORROSIÓN BAJO TENSIÓN 15 03/01/2015 TRATAMIENTO TÉRMICO DE ENVEJECIDO DUPLEX T T a Temple 130 oC h´ h Solvus GP 100 oC Zonas GP Al % Zn tiempo MEJORA EN LA RESISTENCIA A LA CORROSIÓN INCREMENTO CONTINUO EN LA RESISTENCIA A LA CORROSIÓN CON EL T7_ Propiedad TT Resistencia Mecánica Resistencia Corrosión T6 T79 T76 T74 T73 + - + - 16 03/01/2015 MEJORA EN LA RESISTENCIA A LA CORROSIÓN Resistencia Tracción Tratamiento Térmico T7_ T6 T79 T76 T74 T73 Sobreenvejecido total Tiempo T.T DE REVERSIÓN Y RE-ENVEJECIDO Reversión del T6 T 200 oC Por 5 min 120 oC Re-envejecido T6 Por 24 h Temple Inicio T6 Temple tiempo 17 03/01/2015 RESISTENCIA TRACCIÓN T.T DE REVERSIÓN Y RE-ENVEJECIDO Reversión, temple en agua y re-envejecido T77 T6 x Reversión y temple en agua Tiempo óptimo 5 min TIEMPO DE REVERSIÓN MEJORA EN LA RESISTENCIA A LA CORROSIÓN Resistencia a la Tracción Relación Resistencia Tracción / Corrosión para 7xxx 7xxx-T77 T6 T76 T74 T73 Incremento de la resistencia a la corrosión Altamente corrosiva Muy baja corrosión 18 03/01/2015 ! MUCHAS GRACIAS ! 19
