Aplicación del método de balance de energía metal/molde para la determinación del calor latente de solidificación y la evolución de fracción sólida de una aleación Al-7.5%Si

• Carlos González ^[1] ; Adrián M. Amaro ^[1]
  1. [1] Universidad Nacional Autónoma de México

     Universidad Nacional Autónoma de México

     México

     
• Localización: Desarrollo e innovación en ingeniería / coord. por Edgar Serna M., 2019, ISBN 978-958-52333-0-0, págs. 144-152
• Idioma: español
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• Resumen

  • En este trabajo se aplica el método de análisis de curvas de enfriamiento asistido por computador denominado Método de Balance de Energía Metal / Molde (MEM) a la aleación Al-7.5%Si con el propósito de determinar el calor latente de fusión y la ruta desolidificación que presenta esta aleación y comparar sus predicciones con respecto a los valores de calor latente reportados en la literatura. Para tal efecto se elaboró la aleación liquida en un crisol de carburo de silicio dentro de un horno eléctrico, a partir deuna carga constituida de aluminio y silicio de pureza comercial, se controló su composición química mediante un espectrómetrode emisión por chispa y se emplearon moldes cilíndricos de acero inoxidable. Una vez preparados la aleación liquida y el molde, setransfirió la muestra de aleación liquida al molde y se obtuvieron, mediante termopares insertados en la muestra y en el moldemetálico, conectados a un sistema de adquisición de datos, las curvas de enfriamiento de la aleación bajo estudio, inicialmenteliquida y del molde metálico que la contiene, ambos de pesos conocidos y se aplicó el método, basado en balances de energíaaplicados al sistema compuesto molde/metal. También se procesaron numéricamente las curvas de enfriamiento obtenidas para las muestras experimentales empleando dos de los métodos de análisis de curva de enfriamiento newtonianos más utilizados enla literatura con el propósito de comparar el desempeño del método MEM frente al de métodos convencionales en la determinaciónprecisa de calor latente de solidificación y de la evolución de la fracción sólida. Los resultados obtenidos en este trabajo sugierenque para la aleación bajo estudio el método MEM presenta claramente un mejor desempeño en la determinación del calor latentede fusión y predice evoluciones de fracción solida similares a las de los métodos newtonianos convencionales, por lo cual se puedeafirmar que el método MEM muestra un muy buen potencial para ser empleado en el estudio de la solidificación de aleaciones.