Vol. 18 Núm. 2 (2019): Revista UIS Ingenierías
Artículos

Comportamiento mecánico y microestructural de la aleación AlMgSi para conductores eléctricos

Humberto José Jiménez
Universidad Nacional Experimental Politécnica ( Unexpo)

Publicado 2019-02-07

Palabras clave

  • aleación AlMgSi,
  • deformación plástica,
  • envejecimiento natural,
  • propiedades mecánicas,
  • microestructura

Cómo citar

Jiménez, H. J. (2019). Comportamiento mecánico y microestructural de la aleación AlMgSi para conductores eléctricos. Revista UIS Ingenierías, 18(2), 199–212. https://doi.org/10.18273/revuin.v18n2-2019019

Resumen

El propósito del presente trabajo es evaluar las propiedades mecánicas y las características microestructurales de una aleación AlMgSi, sometida a un proceso de trefilado. Se analizaron muestras de alambrón y del alambre, mediante técnicas de espectrometría, ensayos de tracción y dureza, microscopía óptica y electrónica de barrido con EDX. Se confirmó que la aleación cumple con las especificaciones químicas de la AA 6201, y se verificó que los cambios microestructurales que ocurren en el material, durante el conformado en frío y envejecimiento natural, impactan su comportamiento mecánico, lo que sugiere una relación estrecha entre la resistencia mecánica, la ductilidad y la dureza con las características de las fases presentes. Se reveló una microestructura texturizada de granos elongados y la presencia de partículas de precipitados, cuya morfología y distribución dependen de las direcciones longitudinal y transversal, con respecto a la dirección del flujo de material, lo que evidencia que la aleación se endurece por deformación plástica y precipitación.

Descargas

Los datos de descargas todavía no están disponibles.

Referencias

P- Summers, Y. Chen, C. Rippe, B. Allen, A. Mouritz, S. Case, B. Lattimer, “Overview of aluminum alloy mechanical properties during and after fires”, Summers et al. Fire Science Reviews, vol. 4, no. 3, pp. 1-36, 2015. doi: 10.1186/s40038-015-0007-5

P. Mukhopadhyay, “Alloy Designation, Processing, and Use of AA6XXX Series Aluminium Alloys”, International Scholarly Research Network ISRN Metallurgy, vol. 2012, pp. 2-15, 2012. doi: 10.5402/2012/165082.

M. Murashkin, A. Medvedev, V. Kazykhanov, A. Krokhin, G. Raab, N. Enikeev, R. Valiev, “Enhanced Mechanical Properties and Electrical Conductivity in Ultrafine-Grained Al 6101 Alloy Processed via ECAP-Conform”, Rev. Metals, no. 5, pp. 2148-2164, 2015. doi: 10.3390/met5042148

B. Moharana, B. Kumar, “Breakage Analysis of Aluminum wire rod in Drawing Operation”, International Research Journal of Engineering and Technology (IRJET), vol. 4, no. 12, pp. 971-981, 2017.

A. Mazilkin, B. Straumal, S. Protasova, O. Kogtenkova, R. Valiev, “Structural Changes in Aluminum Alloys upon Severe Plastic Deformation”, Physics of the Solid State, vol. 49, n.° 5, pp. 868–873, 2007. doi: 10.1134/S1063783407050113

D. Padmavathi, “Potential Energy Curves & Material Properties”, Materials Sciences and Applications, no. 2, pp. 97-104, 2011. doi: 10.4236/msa.2011.22013

J. Li1, Z. Zhang, C. Li, “Some useful approximations for wrought aluminum alloys based on monotonic tensile properties and hardness”, Mat.-wiss. u. Werkstofftech, vol. 49, no. 1. pp. 89–100, 2018. doi: 10.1002/mawe.201700016

P.L. Mangonon, Ciencia de mater2iales Seleccion y Diseño. México: Pearson - Education, 2001.

G- Venkateshwarlu, A. Prasad, K. Ramesh, “Evaluation of Mechanical Properties of Aluminium Alloy AA 6061(HE-20)”, International Journal of Current Engineering and Technology, special Issue, no. 2, pp. 295-297, 2014.

R. Kwesi, N. Kwabena, Y. Fang, “Using the Hollomon Model to Predict Strain-Hardening in Metals”, American Journal of Materials Synthesis and Processing, vol. 2, no.1, pp. 1-4, 2017. doi: 10.11648/j.ajmsp.20170201.11

M. Mišović, N. Tadić, D. Lučić, “Deformation characteristics of aluminium alloys”, Građevinar, vol. 68, no. 3, pp.179-189, 2016. doi: 10.14256/JCE.1457.2015

P. Jena, S. Savioa, K. Kumara, V. Madhua, R. Mandalb, A. Singha, “An experimental study on the deformation behavior of Aluminium armour plates impacted by two different non-deformable projectiles”. Procedia Engineering, vol.173, pp. 222 – 229, 2017. doi: 10.1016/j.proeng.2016.12.001

M. Gedeon, “Strain Hardening-Materion Brush Performance Alloys # 50”, Technical Tidbits, pp. 1-2, 2013.

S. Adeosun, O. Sekunowo, S. Balogun, L. Osoba, “Effect of Deformation on the Mechanical and Electrical Properties of Aluminum-Magnesium Alloy”, Journal of Minerals & Materials Characterization & Engineering, vol. 10, no. 6, pp.553-560, 2011. doi: 10.4236/jmmce.2011.106042

J. Asensio, B. Suárez, “Análisis cuantitativo y caracterización morfológica de la aleación 6063. Diferencias microestructurales y mecánicas entre la superficie y el núcleo de barras cilíndricas de colada semicontinua”, Rev de Metalurgia, vol. 48, no. 3, pp. 199-212, 2012

Standard Specification Aluminum Alloy 6201 – T81 and 6201 T83 Wire for Electrical Purposes, ASTM B398 / B398M -15, 2015.

B. Smyrak, “Influence of Temperature and Time of Ageing on 6201 grade ALMgSi Wire and Rod”, Rev. Metals, vol. 18-20, no. 5, pp. 1-6, 2011.

H. Jimenez, R. Castillo, S. Yuniz, C. Martínez, “Oprtimización del ciclo de tratamiento termico de la aleacion 6201 de la empresa CVG Cabelum”, en I Congreso Cubano de Ingeniería Mecánica y Metalurgia, La Habana, 2008, pp. 1-12.

R. Kalomboa, J. Martíneza, J. Ferreiraa, C.. da Silva, J. Araújoa, “Comparative fatigue resistance of overhead conductors made of aluminium and aluminium alloy: tests and analysis”, Procedia Engineering, vol. 133, pp. 223-232, 2015. doi: 10.1016/j.proeng.2015.12.662

J. Pereira, L. Duran, D. Van Deventer, J. Zambrano, “Comportamiento mecanico a torsion de la aleacion de aluminio AA6061 tratada termicamente”. Revista Latinoamericana de Metalurgia y Materiales, vol. S1, no. 1, pp. 183-190, 2009.

D. F. Bonilla, “Caracterización mecánica y electrica de la aleación de aluminio 6201 de uso en la fabricación de cables eléctricos”, trabajo de fin de grado, Facultad de Ingenieria, Programa de Ingenieria de Materiales, Universidad de San Juan Bentura, 2015.

N.E. Dowling, Mechanical Behavior of Materials. New Jersey, USA: Prentica Hall, 1999.

R. Gupta, Ch. Mathew, P. Ramkumar, “Strain Hardening in Aerospace Alloys”, Frontier in Aerospace Engineering, vol. 4, no. 1, 2015. doi: 10.12783/fae.2015.0401.01

Z. Martinova, “Preaging Effects in Thermomechanicaly Treated 6201 Aluminum Alloy”. En Proceedings of 3rd BMC, pp. 161-166, 2003

Z. Martinova, G. Zlateva, “Microstructure development during thermomechanical treatment of AlSiMg alloy”, J. Min. Met., 38 (3-4) B, pp. 153-162, 2002.