Effect of aluminum on precipitation hardening in Cu–Ni–Zn alloys

Influencia de la adición de estaño en el proceso de precipitación en una aleación de Cu-Ni-Zn

“…El cobre es el mejor candidato para estas aplicaciones debido a su alta resistencia a la corrosión unida a sus elevadas conductividades eléctrica y térmica. No obstante, presenta el hándicap de una baja resistencia mecánica, por lo que es necesario mejorar estas propiedades, bien mediante la dispersión de pequeñas fracciones de materiales cerá-micos como alúmina o carburo de titanio (Palma et al, 2004;Palma et al, 2005;Palma et al, 2010), o bien mediante aleado con otros metales (Nagarjuna et al, 2000;Nagarjuna et al, 2006;Zhou et al, 2010).…”

“…En general, las aleaciones de Cu-Ni-Zn (con composiciones entre 5-20% Ni y 5-30% Zn) son las utilizadas con más frecuencia para las aplicaciones antes indicadas (Lebrun y Perrot, 2007;Zhou et al, 2010), dado que la adición de níquel mejora considerablemente las propiedades mecánicas mientras que el estaño contribuye a disminuir tanto el punto de fusión como la porosidad. El método de endurecimiento por refinamiento de grano por laminación ha sido el más empleado hasta ahora para incrementar la resistencia mecánica de estas aleaciones (Nagarjuna et al, 2000;Nagarjuna et al, 2006).…”

“…El método de endurecimiento por refinamiento de grano por laminación ha sido el más empleado hasta ahora para incrementar la resistencia mecánica de estas aleaciones (Nagarjuna et al, 2000;Nagarjuna et al, 2006). Sin embargo, el incremento de las microtensiones por un severo laminado en frío presenta el inconveniente de llevar asociada una disminución de la conductividad eléctrica (Nagarjuna et al, 2006;Zhou et al, 2010), mientras que, por el contrario, si el fortalecimiento de las aleaciones se produce por precipitación tiene lugar un aumento simultáneo de la tenacidad y de la conductividad eléctrica (Zhou et al, 2010). Puesto que, de acuerdo con el diagrama de fases de esta aleación ternaria , el Cu 2 NiZn es la única fase susceptible de segregarse por precipitación, es de interés tener en cuenta sus características estructurales para poder interpretar las modificaciones sufridas por las propiedades mecánicas durante el recocido de aleaciones de Cu-Ni-Zn.…”

“…A temperaturas superiores a 600 K, se produce una transición a la fase Ll 2 parcialmente ordenada (tipo AuCu 3 ) en la que los átomos de zinc se posicionan en los vér-tices del cubo mientras que los átomos de cobre y níquel están distribuidos al azar en los sub-retículos II, III y IV. Puesto que las aleaciones de Cu-Ni-Zn con porcentajes de zinc inferiores al 30% forman soluciones sólidas estables en todo el rango de composición (Lebrun y Perrot, 2007;Zhou et al, 2010) se ha sugerido (Zhou et al, 2010) que la adición de un pequeño porcentaje de un cuarto elemento podría propiciar el endurecimiento de la aleación por precipitación. Se ha descrito recientemente en la bibliografía (Zhou et al, 2010) que la adición de aluminio en concentraciones en torno al 1% conduce a un extraordinario aumento de la microdureza de la aleación debido a la formación de precipitados de Cu 2 NiZn.…”

“…Puesto que las aleaciones de Cu-Ni-Zn con porcentajes de zinc inferiores al 30% forman soluciones sólidas estables en todo el rango de composición (Lebrun y Perrot, 2007;Zhou et al, 2010) se ha sugerido (Zhou et al, 2010) que la adición de un pequeño porcentaje de un cuarto elemento podría propiciar el endurecimiento de la aleación por precipitación. Se ha descrito recientemente en la bibliografía (Zhou et al, 2010) que la adición de aluminio en concentraciones en torno al 1% conduce a un extraordinario aumento de la microdureza de la aleación debido a la formación de precipitados de Cu 2 NiZn. La influencia de la adición de pequeñas cantidades de otros metales distintos del aluminio en el endurecimiento por precipitación de aleaciones Cu-Ni-Zn no ha sido aún estudiada.…”