Estudio de la evolución microestructural y propiedades de recubrimientos cobre-aluminio producidos por Cold-Spray sometidas a tratamientos térmicos

Abstract

El sistema Al-Cu se ha investigado intensamente durante las últimas décadas, principalmente debido a las aleaciones basadas en Aluminio que dado a su bajo peso atómico, permiten generar estructuras livianas y disminuir costos. Por otro lado, las nuevas tecnologías disponibles han dado paso a un mayor control de las aleaciones y procesos dando la posibilidad de obtener las propiedades mecánicas deseadas con mayor exactitud. En este trabajo de título se realizó un estudio de la microestructura y propiedades de recubrimientos Al-Cu producidos por Cold-Spray. Se estudiaron muestras de sustrato de aluminio con recubrimiento de Al-Cu provenientes de Cold-Spray Laboratory de la Universidad de Ottawa, Ontario, Canadá, a las cuales se les aplicaron diferentes tratamientos térmicos en las dependencias de la Universidad de Chile, con posterioridad se realizó un análisis microestructural y de dureza, con el objetivo de estudiar la evolución de estas características, para así determinar cómo afectan los tratamientos térmicos a la dureza del recubrimiento. Posterior a esto se estudió la estructura microscópica del material dando énfasis a los compuestos Intermetálicos obtenidos para luego realizar los ensayos de dureza. Se finaliza el estudio con un análisis de resultados experimentales y con un informe final. Con respecto a los resultados obtenidos, se puede destacar que la dureza del recubrimiento aumenta a medida que el tiempo de permanencia en el tratamiento térmico es mayor, lo cual se atribuye a la presencia de intermetalicos como Al2Cu.Por otro lado, se pudo comprobar mediante EDS la presencia y crecimiento de las fases γ1, θ,δ a medida que el tiempo de permanencia era mayor. En cuanto a la eficiencia de deposición de polvos es de 25,83 % en masa, en cuanto a la deposición de cobre, esta fué de un 52 % en masa y con respecto al Aluminio esta fue de un 47 % en masa. Considerando que la mezcla de polvos para realizar el recubrimiento tenían un porcentaje en masa de 60 % Cu y 40 % Al, se puede concluir que el Aluminio tiene mayor eficiencia de deposición que el cobre en un sustrato de aluminio. Entre los recursos necesarios para desarrollar este trabajo de título los pecuniarios destaca la adquisición de muestras con recubrimiento Cu-Al mediante Cold-Spray y respecto a los recursos pecuniarios se destacas el uso de microscopia electrónica, hornos, literatura y bibliografía de libre acceso. La etapa crítica que presentó el trabajo fue principalmente la adquisición de muestras ya que, al ser un trabajo en su mayoría experimental, este no pudo comenzar hasta que no se obtuvieron estas muestras.