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Artículos Regulares


Rev. LatinAm. Metal. Mat. 2017, 37(2): 195-218

CARÁCTER VISCOELÁSTICO DEL ALUMINIO AA6061 POR EFECTO DE LA TEMPERATURA Y LA MICROESTRUCTURA, CARACTERIZADO POR RESISTIVIDAD ELÉCTRICA, MICROSCOPÍA Y MODELOS CUANTITATIVOS
(VISCOELASTIC CHARACTER OF THE AA6061 ALUMINUM BY EFFECT OF THE TEMPERATURE AND THE MICROSTRUCTURE, CHARACTERIZED BY ELECTRICAL RESISTIVITY, MICROSCOPY AND QUANTITATIVE MODELS)

José L. Ochoa M., Adrian R. Arias P.

Online: 15-08-2017

GA-765

Abstract


La acción de la temperatura generó transformaciones de fase en el aluminio AA6061 que provocaron deformación y relajación en la microestructura. Estos efectos han sido cuantificados por resistividad eléctrica, e identificados y caracterizados por microscopía y modelos cuantitativos. Cuatro regiones fueron establecidas: I: 20-190, II: 220-420, III: 420-520, IV: > 525 ºC, con energías de activación: : 0,22-0,66, : 0,99-1,32, : 4,40-5,17 eV/at., asociadas a difusión de mono y di-vacancias, migración y enlace de átomos de soluto, difusión de Mg y Si en Al. La microscopía reveló límites de grano, precipitados nanométricos, y fases aciculares y cilíndricas. Los eventos reológicos mostraron etapas de aceleramiento, desaceleramiento y estacionariedad. Se determinó un Número de Deborah, De < 1, que define el carácter viscoelástico de la aleación. Entre 85 y 200 ºC se determinó que 0,1 ≤ De ≤ 0,3 indicando alta difusión, con tasa de reacción máxima a 150 ºC. El modelo cuasi-lineal ajustó satisfactoriamente, expresando fenómenos mecánicos cuasi-estáticos. Este modelo puede cuantificar deformación, resistividad por deformación y por deformaciones impuestas.

The action of the temperature generated phase transformations in the AA6061 aluminum that caused deformation and relaxation in the microstructure. These effects have been quantified by electrical resistivity, and identified and characterized by microscopy and quantitative models. Four regions were established: I: 20-190, II: 220-420, III: 420-520, IV: > 525 ºC, with activation energy: : : 0,22-0,66, : 0,99-1,32, : 4,40-5,17 eV/at., associated to diffusion of mono and di-vacancies, migration and link of solute atoms, diffusion of Mg and Si in Al. Microscopy revealed grain boundaries, nanometric precipitates, and acicular and cylindrical phases. The rheological events showed stages of acceleration, deceleration and stationarity. A number of Deborah, De < 1, which defines the viscoelastic character of the alloy was determined. Between 85 and 200 °C it was determined that 0.1 ≤ De ≤ 0.3, indicating high diffusion, with maximum reaction rate at 150 °C. The quasi-linear model fitted satisfactorily, expressing quasi-statics mechanical phenomena. This model can quantify deformation, resistivity by deformation and by deformations imposed.


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