Study of the influence of cobalt in the high formability of the Au-Fe system

• Sandra Milena Restrepo-Arcila ^[1] ; Alejandro Iván Echavarría-Velásquez ^[1] ; Héctor Darío Sánchez-Londoño ^[1] ; Marco Antonio Giraldo-Cadavid ^[1]
  1. [1] Universidad de Antioquia

     Universidad de Antioquia

     Colombia

     
• Localización: Revista Facultad de Ingeniería: Universidad de Antioquia, ISSN-e 2422-2844, ISSN 0120-6230, Nº. 89, 2018, págs. 9-15
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • Estudio de la influencia de cobalto en la alta deformabilidad del sistema Au-Fe
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  • español

    Históricamente el oro ha sido usado debido a las especiales propiedades queposee, entre las que se pueden resaltar su resistencia a medios agresivos (por seraltamente inerte), su buena conducción térmica y eléctrica, y porque además presenta uncolor llamativo. Sus principales aplicaciones se han dado en áreas como la economía (enel uso de monedas), en joyería, en electrónica y en odontología. Con el fin de mejorar laspropiedades que presenta el oro, se fabrican aleaciones de éste con otros metales. Dentrode las nuevas aleaciones que se están desarrollando, se encuentra el sistema de aleacionesAu-Fe. En esta investigación se pretende profundizar en el estudio de la microestructurade las aleaciones Au-Fe y Au-Fe-Co, para lo cual, se fabricaron aleaciones base oro aleadascon 25% (p/p) Fe y se han comparado a nivel de estructura y conformabilidad con laaleación Au-24.5Fe-0.5Co (% p/p), con el fin de determinar la influencia de este últimoaleante (el cobalto). Las aleaciones se obtuvieron en horno de inducción con atmósferacontrolada de argón, utilizando crisoles conductores revestidos con silicato de zirconio. Lasmuestras se caracterizaron en tres diferentes procesos:as-castcon tratamiento térmicoa temperaturas de 900°C a una y tres horas respectivamente yas-castcentrifugada.Los resultados de conformabilidad al finalizar el proceso son 62% de deformación (enlaminador) para la aleación Au-24.5Fe-0.5Co contra el 23% para el sistema Au-25Fe paralas muestras obtenidasas-casty con tratamiento térmico a 900°C por 1 hora.

    Las muestrasas-castcentrifugadas presentaron unadeformación de 75% con fractura dúctil en Au-25Fe y de82% sin fractura en Au-24.5Fe-0.5Co. El anterior resultadoes satisfactorio para el sistema con adición de cobalto,lo cual es altamente benéfico para diversas aplicaciones,sobretodo la joyería.

  • English

    Since ancient times, gold has been used due to its especial properties. Among those properties are the resistance to corrosion (for being noble), its high electrical and thermal conductivity, and also its conspicuous coloration. Gold has been applied in a diversity of subjects such as economy, jewelry, electronic circuits and odontology. The fascinating properties of gold are likely to improve with the preparation of alloys; among those, the Au-Fe alloys constitute some of the most studied nowadays. In this research, we present our results concerning the microstructure of the Au-Fe and Au-Fe-Co alloys. We fabricated gold based alloys with 25% (weight) Fe and then compared their structure and formability to Au-24.5Fe-0.5Co (% weight) to determine the role of cobalt in the alloy. An induction furnace with controlled atmosphere (argon) and conductor crucibles coated with zirconium silicate was used. The samples were characterized by three processes: as-cast, with heat treatment (HT) at T=900°C (1h and 3h) and as-cast centrifuged.

    The formability results for theas-castsamples revealed a 23% deformation (rollingmill) for the Au-25Fe versus a 62% for the Au-24.5Fe-0.5Co alloy (HT-1h; T=900°C), whilstfor theas-cast centrifugedsample revealed a 75% deformation with ductile fracture forthe Au-25Fe versus an 82% without fracture for the Au-24.5Fe-0.5Co alloy. This result isparticularly promissory for the applications in jewelry, showing that the addition of cobaltincreases the formability of Au-Fe alloys.