Análisis de las propiedades mecánicas de tenacidad, esfuerzo de tensión y dureza de la aleación de aluminio 2024 t4, tratado térmicamente mediante el endurecimiento por precipitación a 180 °c

Abstract

La aleación de aluminio 2024 T4 es una aleación de la serie 2XXX, que tiene cobre como principal elemento aleante, el cual favorece de manera notable la resistencia a la tracción y la dureza, convirtiéndolo en un material útil para la industria e ingeniería; es ampliamente utilizada en la industria aeronáutica, ya que estas aleaciones son ligeras y resistentes a la vez, lo cual proporciona una disminución en el peso de la aeronave, lo que implica un menor consumo de combustible y un aumento de velocidad. Por lo generar la aleación de aluminio 2024 T4 es empleada en la fabricación del fuselaje de las aeronaves, recubrimiento de las alas y de la fabricación de elementos de fijación como remaches, tornillos, pernos y tuercas. Para aumentar las propiedades mecánicas (tenacidad, esfuerzo de tensión y dureza) y microestructurales de las aleaciones de aluminio, se procede en la mayoría de los casos a implementar un tratamiento térmico de endurecimiento por precipitación (tratamiento térmico de envejecido), en el cual los elementos de la aleación deben ser parcialmente solubles en estado sólido con el aluminio Respecto al endurecimiento por precipitación de la aleación de aluminio 2024 T4 se han desarrollado diversos estudios, entre los cuales es de resaltar: La investigación de NAIDU GURUGUGELLI, Swami. (2012). "The Effect of Ageing on Impact Toughness and Microstructure of 2024 Al-Cu-Mg Alloy". En la cual se estudio el efecto del endurecimiento por precipitación en las propiedades mecánicas (tenacidad y dureza) y la microestructura en la aleación de aluminio 2024, con una temperatura de precipitación de 200 °C y tiempos de sostenimiento entre 1 y 18 horas. En esta investigación se observa que la dureza aumenta en las primeras horas de sostenimiento hasta obtener su máximo de 162 HV a las 10 horas y a partir de este tiempo comienza a disminuir gradualmente debido a la aparición de precipitados de fases intermedias de mayor tamaño. Además se concluye que la tenacidad depende en un gran porcentaje a las variables microestructurales y son afectadas, por factores como la resistencia a la fluencia, ductilidad y la temperatura, además se identifica que la muestra con mayor dureza tiene la tenacidad más baja