Predicción mejorada del tamaño de grano en aleaciones de aluminio y silicio mediante análisis térmico

El refinamiento de grano es una práctica común en las aleaciones de fundición de aluminio, siendo el Ti y/o el B las adiciones de refinamiento más populares. La efectividad de estas adiciones puede controlarse mediante análisis térmico, que consiste en analizar la curva de enfriamiento durante la solidificación de una muestra fundida en una copa patrón instrumentada. Esta evaluación se basa en el uso de una relación preestablecida entre algunos parámetros característicos de la curva de enfriamiento y las características microestructurales medidas en la copa o en una muestra estándar fundida simultáneamente. Trabajos previos mostraron que aún es necesario mejorar la predicción en el rango de tamaños de grano pequeños en caso de que se observe poca o ninguna recalescencia. tf, Th-Al, el tiempo de recalescencia o el tiempo durante el cual la temperatura permanece constante, se ha establecido como un parámetro apropiado para considerar el alto potencial de nucleación de las masas fundidas. Este trabajo presenta un análisis estadístico realizado sobre las características de las curvas de enfriamiento de 110 masas fundidas de la aleación AlSi7Mg. Un primer análisis arrojó una relación lineal simple entre el tamaño de grano y tf, Th-Al, con un coeficiente de correlación R2 de 0,91. Esta correlación es satisfactoria para granos finos y medianos (hasta 1 mm), mientras que es menos favorable para granos muy gruesos. Sin embargo, los granos gruesos se detectan fácilmente, lo que permite tomar medidas correctivas para mejorar la calidad metalúrgica en términos de refinamiento del tamaño de grano antes de la fundición. Un análisis posterior permitió expresar tf, Th-Al en función de la recalescencia y del tamaño de grano, su cuadrado y su cubo. El coeficiente de correlación es mucho mejor, con 0,96, y ofrece una descripción mejorada tanto para granos pequeños como grandes.