Hacia la Predicción de las Propiedades de Tracción en Piezas de Fundición Automotriz Fabricadas por LPDC con la Aleación A356.2

Las aleaciones de aluminio-silicio-magnesio se utilizan comúnmente en la industria automotriz para producir componentes estructurales. Entre los controles de calidad habituales de las piezas fundidas producidas, la caracterización de la microestructura y la determinación de las propiedades mecánicas son los aspectos más críticos. Sin embargo, se pueden encontrar problemas importantes al medir las propiedades mecánicas en aquellas áreas de las piezas fundidas con limitaciones geométricas. En esta investigación, se preparó un conjunto de aleaciones A356 y se utilizó para fabricar piezas fundidas de prueba y piezas fundidas para automóviles en un laboratorio y en condiciones industriales, respectivamente, utilizando la tecnología de Fundición a Baja Presión (LPDC). Las piezas fundidas de prueba se utilizaron para predecir el espaciado de los brazos dendríticos secundarios (SDAS) mediante parámetros térmicos obtenidos a partir de curvas de enfriamiento experimentales.

Los resultados se compararon con los encontrados en la literatura y se desarrollaron métodos mejorados para estimar el SDAS a partir de las curvas de enfriamiento. Posteriormente, estas metodologías se verificaron con diferentes piezas de fundición industriales mediante curvas de enfriamiento simuladas y valores de SDAS medidos experimentalmente. Finalmente, los valores de SDAS calculados, junto con el contenido de Mg presente en las aleaciones A356 y los datos de temperatura y tiempo de envejecimiento, se utilizaron para desarrollar nuevos modelos que predicen las propiedades de tracción en diferentes áreas de un prototipo de fundición. Estos modelos permiten a los fundidores y diseñadores predecir las propiedades de tracción en áreas seleccionadas de una pieza de fundición prototipo, incluso durante las etapas de diseño y simulación, considerando las variables de procesamiento esperadas en una planta de fundición específica. Las estructuras de estos nuevos modelos se describieron y validaron experimentalmente utilizando diferentes condiciones de procesamiento.