Optimización del procesamiento de compuestos de ceniza de mosca AA6061-sostenibles mediante Compocasting

Área de la Ciencia:

• Ciencia e Ingeniería de Materiales Ciencia e Ingeniería.
• La metalurgia es la metalurgia.
• Materiales compuestos Materiales compuestos.

Sus antecedentes:

• Las cenizas volantes, un subproducto industrial, se muestran prometedoras como refuerzo para matrices de aluminio.
• Los métodos convencionales de fundición por agitación a menudo resultan en una mala dispersión de partículas y interfaces débiles en compuestos de matriz de aluminio.

Objetivo del estudio:

• Para fabricar y caracterizar compuestos de AA6061 / cenizas volantes utilizando fundición compuesta.
• Para evaluar las propiedades microestructurales, mecánicas e interfaciales de estos compuestos.
• Para comparar el rendimiento de los compuestos de fundición compuesta con los producidos por fundición por agitación.

Principales métodos:

• Fabricación de compuestos de AA6061 / ceniza volante (4-12% de peso de ceniza volante) a través de fundición compuesta.
• Caracterización de materiales mediante difracción de rayos X (XRD), microscopía electrónica de barrido (SEM), fractografía, pruebas de dureza y pruebas de tracción.
• Análisis estadístico de la reproducibilidad utilizando análisis de varianza (ANOVA).

Principales resultados:

• XRD confirmó la ausencia de productos de reacción interfacial.
• SEM reveló dispersión uniforme de partículas de ceniza volante (20-50 μm), interfaces sin poros y refinamiento de grano.
• La microdureza se duplicó (55 HV a 110 HV), y la resistencia a la tracción final aumentó en un 78% (140 MPa a 249 MPa).
• La ductilidad disminuyó del 14% al 5%, con la fractografía indicando un enlace interfacial robusto.
• El Compocasting demostró una dispersión superior, una menor porosidad y interfaces más limpias en comparación con el stir casting.

Conclusiones:

• El Compocasting es un método viable para producir compuestos de AA6061 / cenizas volantes con propiedades mecánicas mejoradas.
• El proceso conduce a una microestructura refinada y a una resistencia y dureza mejoradas.
• Las cenizas volantes pueden ser efectivamente valorizadas como un refuerzo para aplicaciones ligeras y de alta resistencia en las industrias automotriz y aeroespacial.