Efecto de las tasas de crecimiento de solidificación y enfriamiento en las Fases proeutécticas de Alα, cristales masivos de silicio, mezcla eutéctica y dureza en aleaciones de Al-12.6wt.%Si-xBi

Se realizaron experimentos de colada con aleaciones Al-12.6wt.%Si-xBi (x = 0 y 3.2wt.%) utilizando un aparato de solidificación ascendente enfriado por agua. Se obtuvo una microestructura de solidificación típica y compleja, compuesta por fases proeutécticas de cristales primarios ricos en Al y Si masivo, rodeadas por una mezcla irregular de fases eutécticas formada por cristales eutécticos de Al + Si. En la aleación Al-12.6wt.%Si-3.2wt.%Bi, la mezcla eutéctica observada también contenía glóbulos de Bi. La fase primaria proeutéctica rica en Al se formó mediante una red dendrítica y se destacó por valores elevados de velocidad de crecimiento (GR) y tasas de enfriamiento (CR), mientras que los cristales masivos de Si se verificaron para menores valores de GR y CR. La escala de la microestructura se midió a través de los espaciamientos dendríticos secundarios y eutécticos (l2 y lSi, respectivamente), logrando valores más bajos de l2 y lSi para mayores resultados de GR y CR. Se evidenció una transición de cristales de Si eutéctico fibroso/esferoidal a cristales de Si eutéctico en forma de lámina para valores de GR y CR iguales a 0.94 mm/s y 6.5 ºC/s, respectivamente. Se realizaron pruebas de dureza Vickers y Rockwell F (HV y RH), cuyos resultados mostraron que la microestructura afecta RH, aunque no significativamente HV. Además, las leyes experimentales de crecimiento, dadas por l2CR1/2 = Constante y lSiGR1/2= Constante, coincidieron con las predicciones teóricas propuestas en la literatura.