Efectos de la aplicación de tratamientos isotérmicos sobre el tamaño de grano y la dureza de aleaciones de aluminio AA5083-H116

Abstract

RESUMENEn este trabajo se estudia la relación entre las características morfológicas del grano y la dureza de la aleación de aluminio AA5083-H116 cuando se somete a la acción de tratamientos isotérmicos diversos no acumulativos. Para el análisis se usaron las técnicas de microscopia óptica y electrónica de barrido, microanálisis químico, medición de durezas, barridos de calorimetría diferencial, cálculos con termodinámica computacional y análisis de imágenes con el objetivo de estimar las temperaturas de inicio de la recristalización y de crecimiento de grano, así como las transformaciones de fase asociadas a estos ciclos térmicos. Se determinó que la temperatura de inicio de recristalización estática del material está entre 150° y 180°C, ocurriendo como un proceso heterogéneo, mientras que un posible crecimiento anormal del grano inicia aproximadamente a los 300°C. Estos resultados son importantes para entender lo que ocurre en la microestructura durante los procesos de fabricación en los cuales se presenten ciclos térmicos similares, como en soldadura por fusión y tratamientos térmicos aplicados sobre este tipo de material y su relación con los cambios en propiedades locales. Palabras-clave: Aleación de aluminio, recristalización, ciclos térmicos, tamaño de grano, DSC ABSTRACTIn this work is studied the relationship between morphological characteristics of grain and hardness of aluminum alloys AA5083-H116, which has been submitted to several isothermal treatments. For analysis development were used optical and scanning electron microscopy, chemical microanalysis, hardness measurements, differential scanning calorimetry (DSC) curves, computational thermodynamics calculations, and image digital analysis, aiming to determine the recrystallization and abnormal grain growth temperatures, as well as phase transformations associated to thermal cycles. It was determined that static recrystallization start temperature is between 150° to 180°C, which was observed as heterogeneous process at whole rolled structure of material, while a possible abnormal grain growth process is initiated at 300°C, approximately. The results of this work are important because helping to understand the microstructure evolution due to processes of fabrication, which have similar thermal cycles, such as welding and heat treatments applied on this kind of material.