Exposición Tratamientos Térmicos de las Aleaciones de Aluminio PDF

Exposición tratamientos térmicos de las aleaciones de aluminio: Parte de Jhonkeiber el moreno alto :D Características del aluminio: Densidad baja: El aluminio es un metal ligero, su densidad es de 2,7 g/cm3 y el de sus aleaciones de 2,56 a 2,95 g/cm3 en comparación por ejemplo a la densidad de los...

Exposición tratamientos térmicos de las aleaciones de aluminio: Parte de Jhonkeiber el moreno alto :D Características del aluminio: Densidad baja: El aluminio es un metal ligero, su densidad es de 2,7 g/cm3 y el de sus aleaciones de 2,56 a 2,95 g/cm3 en comparación por ejemplo a la densidad de los aceros al carbono que es 7,86 g/cm3 Temperatura de fusión: Su temperatura de fusión es baja, rondando los 660°C Resistente a la corrosión: Es un material resistente a la corrosión debido a que en la capa más superficial se forma una fase de aluminio 2 o 3 que es el óxido de aluminio (Al2O3) que también es conocido por el nombre de alúmina, que ayuda a que a las capas interiores no entre oxígeno y por tanto no se oxiden, tal y como ocurre en los aceros inoxidables, también esta capa se regenera luego de ser rayada Conductividad eléctrica: Es un muy buen conductor de electricidad Conductividad térmica: Es muy buen conductor térmicamente hablando Aleaciones de aluminio: Los principales elementos aleantes del aluminio son Cromo (Cr): Aumenta la resistencia mecánica cuando también esta mesclado con otros elementos, como el cobre, manganeso y magnesio Cobre (Cu): Incrementa las propiedades mecánicas, pero también afecta en la resistencia a la corrosión, haciendo que esta disminuya Hierro (Fe): Incrementa la resistencia mecánica. Manganeso (Mn): Incrementa las propiedades mecánicas y reduce la calidad de embutición Silicio (Si): Cuando se combina también con magnesio, aporta mayor resistencia mecánica Titanio (Ti): Aumenta la resistencia mecánica Zinc: Reduce la resistencia a la corrosión. Clasificación de las aleaciones de aluminio: Las podemos clasificar en dos grupos: Aleaciones de forja y aleaciones de fundición o moldeo, existiendo 2 grupos posibles para cada clasificación, siendo tratables térmicamente y no tratables térmicamente Las aleaciones para forja comprenden aquellas cuya composición química incluye un porcentaje del elemento aleante comprendida entre los limites de la curva solvus, y son aquellas donde la pieza que se quiere se obtiene mediante deformación plastica Las aleaciones para moldeo se encuentran a la derecha del punto de máxima solubilidad, no muy alejado de este y a la izquierda del punto eutéctico, y son aquellas donde la pieza que se quiere se obtiene mediante fundición. Tratamientos térmicos de las aleaciones de aluminio: Podemos clasificar los tratamientos térmicos de las aleaciones de aluminio en Recocido: Bonificado: Recocido: El recocido como ya sabemos y tal y como en los aceros, permite disminuir la dureza de la aleación, se usa además se usa para preparar el material para la disolución y posteriormente para el envejecimiento. De estos se distinguen los Recocido de Homogenización: Donde como se da a entender, se busca lograr una distribución homogénea de los granos, se hace a una temperatura inferior al punto de fusión y se deja enfriar lentamente. Recocido de recristalización: que se aplica en materiales previamente trabajados en frio para regenerar la estructura cristalina y aliviar las tensiones generadas. Recocido de restauración: donde se busca reestablecer alguna o algunas propiedades mecánicas características del material inicial, como el caso del normalizado en los aceros. Bonificado: El bonificado, mas que un tratamiento térmico es una sucesión de tres tratamientos térmicos. En primer lugar se tiene la solubilización: en donde se busca disolver los elementos de la aleación a una temperatura elevada pero por debajo del punto de fusión, se busca tener la mayor cantidad de solución sólida posible, se le da un tiempo de permanencia para que la totalidad del material se solubilice, este depende de las dimensiones de la pieza y luego se pasa a la segunda etapa que es el temple, que como bien conocemos consiste en enfriar rápidamente el material, comúnmente en agua. La diferencia respecto al temple en los aceros, es que en los materiales no ferrosos no ocurre un endurecimiento, de hecho, el material queda con una notable ductilidad el cual se aprovecha para mecanizar el material. El objetivo del temple por ejemplo en las aleaciones de aluminio es buscar un estado sobresaturado a temperatura ambiente, que no de tiempo de que se formen precipitados en una primera instancia La velocidad de enfriamiento también vendrá dada por la temperatura critica de enfriamiento, que la obtenemos de diagramas TTT y variará dependiendo de los elementos aleantes y la composición química de la aleación. Seguidamente a esto se puede deformar plásticamente el material para darle la forma que se requiere y posteriormente se pasa a la última etapa que lleva el nombre de envejecimiento. Este se puede realizar de dos maneras, con o sin calentamiento, si es con calentamiento se llama envejecimiento artificial, y si es a temperatura ambiente se llama envejecimiento natural, en esta etapa se busca mejorar las propiedades mecánicas de material a través de la precipitación de elementos de solución sólida Procesos térmicos de las aleaciones de aluminio: T1: Tratamiento de temple desde la temperatura de extrusión y envejecimiento natural T2: Tratamiento de temple desde la temperatura de extrusión, acritud y envejecimiento natural T3: Tratamiento térmico de solución, temple, acritud y envejecimiento natural T4: Tratamiento térmico de solución, temple y envejecimiento artificial. T5: Tratamiento térmico de temple desde la temperatura de extrusión y envejecimiento artificial T6: Tratamiento térmico de solución, temple y envejecimiento artificial T7: Tratamiento térmico de solución, temple y sobre maduración, (estabilización) T8: Tratamiento térmico de solución, temple, acritud y envejecimiento artificial T9: Tratamiento térmico de solución, temple, envejecimiento artificial y acritud T10: Tratamiento térmico de solución, temple, envejecimiento artificial y acritud. Consideración: Lo que se debe tener en cuenta es que a no todas las aleaciones de aluminio se les puede aplicar estos tratamientos térmicos por un factor muy importante que es la precipitación. En general, mientras que el recocido puede ser aplicado en todas las aleaciones de aluminio, la disolución y el temple solo se pueden aplicar en un grupo selecto de algunas de esas aleaciones. Se aceptan recomendaciones, correcciones y hamburguesas TRATAMIENTOS TÉRMICOS Para hacer un tratamiento térmico, los elementos de aleación deben ser parcialmente solubles en estado sólido con el aluminio, con esto se puede llevar a cabo el tratamiento térmico conocido como envejecido, llamándose natural si se efectuar a temperatura ambiente o artificial si este se realiza a una temperatura superior. Según los tipos de tratamiento que se utilicen para endurecer el aluminio, éstos se pueden clasificar en dos grupos:  Aleaciones no templables, con endurecimiento por acritud.  Aleaciones tratables, con endurecimiento estructural. La acritud También conocida como endurecimiento por trabajo en frío, es el proceso mediante el cual un material, como el aluminio o el acero, se endurecen y aumenta su resistencia a través de la deformación plástica. Esto se logra mediante la aplicación de fuerzas mecánicas que generan cambios en la estructura cristalina del material. Deformación Plástica: El material se somete a fuerzas externas, como estiramiento, compresión o torsión, que exceden su límite elástico, provocando una deformación permanente. Dislocaciones: La deformación plástica aumenta el número de dislocaciones dentro de la estructura cristalina. Las dislocaciones son defectos en la red cristalina que impiden el movimiento de otras dislocaciones, lo que aumenta la resistencia del material. Endurecimiento: A medida que el número de dislocaciones aumenta, el material se vuelve más duro y resistente. Sin embargo, esto también puede reducir su ductilidad, haciéndolo más frágil. En el aluminio es utilizado en la fabricación de aviones y automóviles, donde se necesita una combinación de alta resistencia y bajo peso La acritud es un proceso esencial en la ingeniería de materiales, ya que permite mejorar las propiedades mecánicas de los materiales sin necesidad de tratamientos térmicos adicionales ALEACIONES NO TEMPLABLES CON ENDURECIMIENTO POR ACRITUD Son aquellas que sus características mecánicas dependen de las distintas formas de laminación o estirado y de recocidos intermedios o finales si es necesario. Su dureza está caracterizada por el estado H y corresponden a las familias, 1000 (Aluminio puro), Alta resistencia a la corrosión, baja resistencia mecánica. Se endurecen mediante acritud 3000 (Aluminio Manganeso), Mejora la resistencia mecánica en comparación con las series 1000, también endurecibles por acritud 4000 (Aluminio-Silicio) 5000 (Aluminio Magnesio). Buena combinación de resistencia y ductilidad, con excelente resistencia a la corrosión. Endurecimiento por trabajo en frío. La acritud es el endurecimiento obtenido por deformación plástica en frío que produce un aumento de las características mecánicas y de la dureza del material. Se produce simultáneamente una disminución de su capacidad de deformación y una pérdida de ductilidad. Este efecto es mucho más marcado cuanto mayor es la deformación sufrida o cuando más elevada es la tasa de acritud. También depende de la composición del metal. El endurecimiento por acritud es un fenómeno que se produce en cualquiera de los modos de deformación utilizados: Laminado, estirado, plegado, martilleado, cintrado, embutido, entallado, etc. Después del endurecimiento por acritud es posible recuperar o restaurar la aptitud a la deformación de un metal agrio por un tratamiento de «recocido». Este tratamiento se efectúa a una temperatura superior a 300ºC. La dureza y las características mecánicas de este metal comienzan a disminuir lentamente, esto es la «restauración» del material para finalmente obtener un valor mínimo correspondiente a las características mecánicas del metal en estado natural. En el recocido se produce de una modificación de la textura y del tamaño de grano del metal que es posible observar por microscopio óptico de 50 aumentos. La textura evoluciona de una estructura laminar a otra completamente cristalizada. Durante la fase de recristalización y en el momento del recocido, el tamaño de grano es susceptible de crecer. Este efecto se pone de manifiesto durante un conformado, por ejemplo, un plegado, por el aspecto de piel de naranja que presenta la superficie del metal. El aumento del tamaño del grano, por encima de un valor alrededor de 100 micras, reduce la capacidad de deformación de las aleaciones de aluminio. Para evitar el crecimiento del grano y conservar una estructura de grano fino del metal recocido, hay que respetar las siguientes condiciones: 1. Asegurarse que el metal ha sufrido un índice de deformación suficiente, correspondiente a una disminución relativa de la sección de al menos un 15%. Es la acritud crítica, si no se cumple esta condición, hay que limitarse a un tratamiento de recocido sin permitir la recristalización. 2. Adoptar una velocidad rápida de aumento de la temperatura: de 20ºC a 60ºC por hora. 3. Limitar el nivel de temperatura al intervalo de 350ºC a 380ºC. 4. Limitar a dos horas máximo la duración de mantenimiento a temperatura. Para las aleaciones de la familia 5000 (Aluminio-Magnesio), 5005, 5050, 5251, 5052, 5754, 5454, 5086, 5083 y 5056, los recocidos se hacen habitualmente en un intervalo entre 345ºC y 380ºC, con una duración de 30 a 120 minutos. ALEACIONES TEMPLABLES CON ENDURECIMIENTO ESTRUCTURAL Las aleaciones de endurecimiento estructural son las que sus características mecánicas dependen de tratamientos térmicos tales como puesta en solución (o solubilización), temple y maduración (natural o artificial). A este grupo pertenecen las familias 2000 (Aluminio-Cobre) Alta resistencia y buena maquinabilidad, pero menor resistencia a la corrosión. 6000 (Aluminio-Magnesio-Silicio) Buena resistencia y excelente resistencia a la corrosión. La aleación 6061 es muy popular en aplicaciones estructurales y puede ser tratada con temple y envejecido (T6). 7000 (Aluminio-Zinc) Altísima resistencia, utilizada en la industria aeroespacial. Ejemplo: 7075, que ofrece excelente resistencia mecánica después del tratamiento térmico 8000 (Aluminio-Otros).  8011 (Al-Si-Fe): Composición: Alta cantidad de silicio y hierro. Propiedades: Excelente formabilidad, buena resistencia a la corrosión, y excelente soldabilidad. Aplicaciones: Embalaje de alimentos y bebidas debido a sus propiedades higiénicas.  8090 (Al-Zn-Mg): Composición: Zinc y magnesio. Propiedades: Alta resistencia, excelente resistencia a la corrosión. Aplicaciones: Estructuras marinas como cascos de barcos y plataformas offshore.  8091 (Al-Zn-Mg): Composición: Similar a la 8090, con zinc y magnesio. Propiedades: Alta resistencia y buena resistencia a la corrosión. Aplicaciones: Estructuras marinas y aplicaciones aeroespaciales.  8093 (Al-Zn-Mg): Composición: Zinc y magnesio. Propiedades: Alta resistencia y excelente resistencia a la corrosión. Aplicaciones: Estructuras marinas y aplicaciones aeroespaciales.  8006 (Al-Mg): Composición: Magnesio. Propiedades: Resistencia media, excelente conformabilidad, buena resistencia a la corrosión, buena soldabilidad. Aplicaciones: Embalaje de alimentos (contenedores, tapas, bandejas) debido a sus propiedades higiénicas.  8030 (Al-Si-Cu-Mn): Composición: Silicio, cobre y manganeso. Propiedades: Alta conductividad eléctrica y buena resistencia mecánica. Aplicaciones: Conducción eléctrica (líneas de transmisión de energía, cables) y componentes eléctricos automotrices. Estas aleaciones con endurecimiento estructural se obtienen según la secuencia de los tratamientos térmicos siguientes:  Puesta en solución.  Temple.  Maduración (natural o artificial). En ciertos casos pueden ser completados con estirado en frío en determinada fase del tratamiento. 1. PUESTA EN SOLUBILIZACIÓN Se hace a temperatura elevada del orden de 530º C para las aleaciones de la familia 6000 (Simagaltok/Al-Mg-Si). Esta temperatura es más elevada cuando la aleación está cargada de los elementos aleantes; magnesio y silicio. La duración de mantenimiento a temperatura depende del espesor de la pieza. Durante el mantenimiento prolongado a temperaturas elevadas, los compuestos intermetálicos del tipo Mg2Si (siliciuro de magnesio ) para las aleaciones de la serie 6000, Al2Cu (dialuminio de cobre) para los de la familia 2000, se redisuelven y la aleación forma entonces una solución sólida homogénea. La temperatura de puesta en solución de las aleaciones de aluminio de endurecimiento estructural deben ser reguladas con precisión para no alcanzar la de las eutécticas. Para las temperaturas eutécticas se produce una fusión local de los compuestos intermetálicos y de los eutécticos (aleaciones con punto de fusión bajo). El metal es entonces inutilizable. Según su composición, esta temperatura se sitúa entre 555º y 620º C para las aleaciones de la familia 6000. 2. TEMPLE Se trata de un enfriamiento muy rápido del metal que se hace normalmente por inmersión o ducha en agua fría a la salida del horno en la laminación o en la prensa de extrusión, cuando el temple se hace a la salida de la hilera. El enfriamiento brutal del metal tiene por efecto impedir la precipitación de los compuestos intermetálicos. Es inmediatamente después del temple cuando las aleaciones de endurecimiento estructural (AlCu-AlMgSi-AlZn) son fácilmente deformables. La velocidad de temple es un parámetro muy importante del que dependen ciertas propiedades, como son las características mecánicas de tracción, la tenacidad, el comportamiento a la corrosión...., existe para cada aleación una velocidad crítica de temple bajo cuyo umbral no se debe bajar. Para obtener la tenacidad máxima la velocidad de temple debe ser tres veces más rápida que la velocidad crítica de temple. Observación: el temple es susceptible de producir tensiones internas sobre todo en las piezas de formas complejas o de grandes secciones. 3. REVENIDO O MADURACIÓN Después del temple la solución sólida sobresaturada está en un estado metaestable. La vuelta al equilibrio, es decir la precipitación de los compuestos intermetálicos que provocan el endurecimiento estructural, se puede hacer de dos maneras:  Por maduración a temperatura ambiente (maduración natural). Después de un reposo de varias horas, que depende de las aleaciones, la dureza y las características mecánicas no aumentan. La precipitación y el endurecimiento estructural han terminado. Es el estado T4.  Por revenido, es decir un calentamiento de varias horas entre 160 y 180º para la serie 6000. El revenido (maduración artificial) acelera la precipitación. Se realiza inmediatamente después del temple. Las condiciones del revenido dependen de las aleaciones. Tratamiento de puesta en solución. El tratamiento de puesta en solución sólida consiste en disolver en el metal base, por un mantenimiento a temperatura elevada, los elementos de la aleación que se encuentran en fases separadas. Por enfriamiento brutal de la solución sólida así obtenida, se obtiene un estado templado. La temperatura de puesta en solución óptima depende de la composición química de la aleación. La temperatura debe ser respetada en alrededor de ± 5º C, la duración del tratamiento depende de la composición química, tipo de producto, de las tasas de acritud antes del temple, etc. Qué son los tratamientos de solubilización y envejecimiento? Estos tratamientos térmicos son fundamentales para el endurecimiento por precipitación de las aleaciones de aluminio. Se basan en la formación de precipitados microscópicos dentro de la estructura cristalina del metal, lo que incrementa significativamente su resistencia y dureza. Solubilización: Objetivo: Disolver completamente los elementos de aleación en la matriz de aluminio. Proceso: La aleación se calienta a una temperatura específica y se mantiene durante un tiempo determinado para que los átomos de los elementos de aleación se difundan y formen una solución sólida. Resultado: Se obtiene una solución sólida sobresaturada, donde los átomos de aleación están disueltos en mayor cantidad de lo que sería estable a temperatura ambiente. Envejecimiento: Objetivo: Inducir la precipitación de los elementos de aleación en forma de partículas finas y dispersas. Proceso: La aleación se enfría rápidamente desde la temperatura de solubilización y luego se mantiene a una temperatura inferior durante un tiempo específico. Resultado: Los átomos de aleación sobresaturados se agrupan y forman pequeñas partículas, llamadas precipitados, que obstaculizan el movimiento de las dislocaciones, aumentando así la resistencia del material. ¿Por qué son importantes estos tratamientos? Mejora de las propiedades mecánicas: Aumentan significativamente la resistencia, dureza y límite elástico de las aleaciones de aluminio. Ampliación de las aplicaciones: Permiten utilizar el aluminio en aplicaciones que requieren alta resistencia, como la industria aeronáutica, automotriz y de construcción. Tipos de envejecimiento Existen diferentes tipos de envejecimiento, dependiendo de la temperatura y el tiempo de tratamiento: Envejecimiento natural: Ocurre a temperatura ambiente y es un proceso lento. Envejecimiento artificial: Se realiza a temperaturas elevadas y tiempos controlados para acelerar el proceso. Envejecimiento por precipitación: Es el más común y se basa en la formación de precipitados coherentes con la matriz. Envejecimiento por dispersión: Se produce cuando los precipitados crecen y se vuelven incoherentes con la matriz. Factores que influyen en el proceso Composición química de la aleación: La cantidad y tipo de elementos de aleación influyen en la formación y tamaño de los precipitados. Temperatura y tiempo de solubilización: Determinan la cantidad de elementos de aleación en solución sólida. Temperatura y tiempo de envejecimiento: Influyen en el tamaño, forma y distribución de los precipitados. Tasa de enfriamiento: Un enfriamiento rápido favorece la formación de una mayor cantidad de precipitados finos y dispersos. Tipos de Precipitados Parte: Juan José Quintero Montilla. ¿Qué es un precipitado? Un precipitado es un sólido que se separa de una disolución como resultado de una reacción química o de la cristalización de una sustancia disuelta. La formación de un precipitado depende de la solubilidad del soluto, es decir, la cantidad máxima de soluto que se puede disolver en una cantidad determinada de disolvente a una temperatura específica, esta cantidad depende en gran medida de la temperatura. La precipitación en los tratamientos térmicos del aluminio es un proceso llamado endurecimiento por precipitación, endurecimiento por envejecimiento o endurecimiento por partículas. El endurecimiento por precipitación es un tratamiento térmico que se utiliza para aumentar el límite elástico de las aleaciones, así como la resistencia y la dureza del aluminio (ya que el metal es bastante blando) además de algunos aceros y aceros inoxidables. Para templar el aluminio, se enfría el material de forma muy rápida, normalmente sumergiéndolo en agua fría después de que la pieza salga del horno. Este enfriamiento repentino evita que se precipiten los compuestos intermetálicos (Combinación que resulta de mezclas homogéneas de dos o más metales fundidos. En el caso de una aleación binaria, por ejemplo, un compuesto intermetálico es una fase intermedia entre sus dos elementos constituyentes, y sus características son por tanto diferentes a la de estos) Para el envejecimiento (artificial) se realiza mediante la precipitación de elementos concretos en una aleación, lo que se logra calentando la aleación y luego enfriándola lentamente y de forma controlada. Existen dos tipos de endurecimiento por envejecimiento: - Por envejecimiento natural - Por envejecimiento artificial El envejecimiento se realiza a una alta temperatura, lo que reduce el tiempo del proceso. Por ejemplo, en una aleación de AlMgSi, el envejecimiento se produce entre 4 y 48 horas a una temperatura de entre 120 y 175 °C. La cinética de precipitación (es un tema que se relaciona con la velocidad de formación de precipitados) depende entonces de la composición de la aleación. Generalmente la energía para la precipitación disminuye con el aumento de la rapidez de enfriamiento debido a la supresión (anular) de los procesos de difusión (una sustancia tiende a moverse de una zona de alta concentración a un área de baja concentración hasta que esta sea igual a lo largo de un espacio). Tipos de Precipitados: En los tratamientos térmicos del aluminio, se generan diferentes tipos de precipitados que influyen en las propiedades mecánicas y físicas del material. Estos precipitados son el resultado de la disolución y posterior envejecimiento de las aleaciones de aluminio, las propiedades mecánicas obtenidas en cada tipo de precipitado dependerán del tipo de aleación y el tiempo. A continuación, se describen algunos de los tipos de precipitados más comunes: 1. Precipitados de Solubilidad: Durante el tratamiento térmico, algunos elementos de aleación, como el cobre, el magnesio o el silicio, se disuelven en la matriz  de aluminio a altas temperaturas. Al enfriar, estos elementos pueden precipitarse en forma de partículas finas. La razón del interés en sistemas de aleación que muestran la precipitación de la fase de transición es que las propiedades mecánicas de estas aleaciones pueden incrementarse por un tratamiento de solubilización y por operaciones de envejecimiento. La evolución de la dureza con el tiempo de envejecimiento se presenta para varias aleaciones 2. Precipitados de Tipo GP (Guinier-Preston): Después del tratamiento de solución y el enfriamiento rápido, se forman zonas ricas en soluto que son precursoras de los precipitados más estables, son grupos de átomos que se precipitan de la matriz en las primeras etapas del proceso de endurecimiento por envejecimiento contribuyendo a este, son conocidas como zonas GP. Una zona de Guinier-Preston, es un fenómeno metalúrgico a escala fina, que implica la precipitación a etapa temprana. Típicamente, las zonas Guinier- Preston tienen una escala nanométrica (del orden de 3 a 10 nm de longitud) de regiones de soluto enriquecido del material, que ofrecen obstrucciones físicas para el movimiento de las dislocaciones, por encima de la solución sólida, fortaleciendo los componentes de soluto. A medida que continua el envejecimiento, más átomos de cobre se difunden en el precipitado y las zonas de GP-I se engruesan formando discos delgados, aumentando a zonas de GP- II. 3. Precipitados Metálicos (Fases de transición): A medida que el envejecimiento progresa, los GP pueden transformarse en precipitados más estables, como el θ’' y θ’ en aleaciones de cobre (como la 2024) o el Mg2Si en aleaciones que contienen silicio y magnesio. Estos precipitados mejoran la resistencia mecánica del material, dependiendo de las deseadas para que tenga este un buen funcionamiento respecto a las solicitaciones externas a la cual será sometido. Al seguir la difusión continua, los precipitados desarrollan un grado superior de orden (largo alcance o rango) y se denomina θ′ La resistencia a la fluencia de la aleación aumenta con el tiempo de envejecimiento cuando estas fases coherentes crecen de tamaño durante las etapas iniciales del tratamiento térmico. Cuando están presentes estos precipitados, la aleación está en condición envejecida. El desarrollo en la evolución de la microestructura de aleaciones endurecidas por precipitación es la razón por la cual el tiempo para el tratamiento térmico durante el envejecimiento es muy importante. 4- Precipitado de equilibrio: Durante el envejecimiento de aleaciones aluminio – cobre, se forma una serie continua de otras fases de precipitados precursores  antes de la formación de la fase 𝜃 de equilibrio. Con el pasar del tiempo va decayendo la dureza, de una fase metaestable (que se encuentra en equilibrio aparente, pero que puede cambiar a un estado más estable) a una fase estable por completo, la resistencia de la aleación empieza a disminuir. Ahora la aleación está en condición de envejecida en exceso, la fase θ todavía proporciona algún endurecimiento por dispersión, pero, con el tiempo, esta fase crece más y hasta el simple efecto de endurecimiento por dispersión disminuye. 𝛼𝑠𝑠 → 𝛼𝐼 + 𝛼𝐼𝐼 → 𝛼 + 𝑍𝑜𝑛𝑎𝑠 𝐺𝑃 → 𝛼 + 𝜃 ′′ → 𝛼 + 𝜃 ′ + 𝛼 + 𝜃 Aleación aluminio cobre El Dr. Roberto Rioja (1981,p.107) 𝛼𝐼 , 𝛼𝐼𝐼 representan regiones enriquecidas de cobre y aluminio respectivamnte Las escalas de este proceso son muy finas, por lo que es necesario hacer uso de equipo especializado para su potencial observación, donde también se pueden realizar ensayos mecánicos para su comprobación con respecto a las modificaciones de las propiedades (Microscopio electrónico de barrido) 5- Precipitados Intermetálicos: En algunas aleaciones, pueden formarse compuestos intermetálicos que tienen estructuras cristalinas diferentes y propiedades mecánicas específicas, son compuestos sólidos que se forman en aleaciones metálicas y que contienen dos o más metales en proporciones específicas, suelen ser más duros y resistentes a la deformación que las fases metálicas que los rodean, su presencia influyen a las propiedades del material. Ejemplo aleaciones de Aluminio – Cobre (θ) son importantes en aplicaciones aeronáuticas debido a su alta resistencia. 6- Precipitados de Ternarios: En aleaciones complejas que contienen tres o más elementos, pueden formarse precipitados ternarios que son una combinación de los diferentes solutos presentes, afectando las propiedades del material. 7- Precipitados Coarse: Con un envejecimiento prolongado, algunos precipitados pueden crecer en tamaño, lo que puede llevar a una disminución de la resistencia. Estos precipitados gruesos pueden ser perjudiciales para las propiedades mecánicas. Posee partículas relativamente grandes y visibles a simple vista o bajo un microscopio de baja potencia, presenta características distintas a los precipitados finos o coloidales La formación y el control de estos precipitados son fundamentales para optimizar las propiedades mecánicas del aluminio y sus aleaciones, como la resistencia a la tracción, la dureza y la tenacidad. Los tratamientos térmicos deben ser cuidadosamente diseñados para lograr la microestructura deseada y, por lo tanto, las propiedades finales del material. Estructuras Formadas durante el envejecimiento: A temperatura ambiente, el aluminio tiene una estructura cristalina cúbica centrada en las caras (fcc). Esta estructura es estable hasta el punto de fusión del aluminio. El cobre tiene una estructura cristalina cúbica centrada en las caras (FCC). Esto significa que los átomos se encuentran en los vértices de una celda unitaria y en el centro de las caras. El litio tiene una estructura cristalina cúbica centrada en el cuerpo (CCC). En esta estructura, los átomos de litio se encuentran en los vértices de un cubo y en el centro de cada cara del cubo. En las aleaciones de aluminio-cobre, los precipitados que se forman durante el envejecimiento son principalmente intermetálicos y tienen estructuras cristalinas específicas. Los dos tipos más comunes de precipitados en estas aleaciones son: 1. Precipitado θ (Al2Cu): Estructura: Tiene una estructura cristalina tetragonal sencilla o primitiva Características: Este precipitado es uno de los más importantes en el endurecimiento por precipitación de las aleaciones de aluminio-cobre. Se forma durante el envejecimiento y contribuye significativamente al aumento de la resistencia mecánica del material. La formación de θ es favorecida a temperaturas de envejecimiento moderadas. 2. Precipitado T1 (Al2CuLi): Estructura: Tiene una estructura ortorrómbica. Características: Este precipitado se forma en aleaciones de aluminio que contienen litio, como las aleaciones 2xxx. El T1 es conocido por proporcionar una alta resistencia y se forma a temperaturas de envejecimiento más bajas. Durante el tratamiento térmico, después de un enfriamiento rápido (temple), la solución sólida se mantiene a una temperatura elevada (envejecimiento) para permitir la nucleación y crecimiento de estos precipitados. La microestructura resultante, con una dispersión de precipitados en la matriz de aluminio, mejora significativamente las propiedades mecánicas, como la resistencia y la dureza, mediante el mecanismo de endurecimiento por dispersión.