Análisis térmico y comportamiento de desgaste de aleaciones Mg-4Zn-(x)Zr fundidos en molde de cáscara y molde de grafito

Abstract

El efecto de refinamiento del grano del circonio (Zr) es conocido, sin embargo, la influencia en la cantidad de Zr y su efecto sobre la solidificación y el comportamiento de desgaste de las aleaciones de Mg-Zn modificadas no se han estudiado adecuadamente. Las aleaciones de Mg-4Zn-(x)Zr son aleadas con la adición de 0,5% a 4% en peso de elemento Zr se funden y se vierten en dos moldes de colada diferentes y se realizan análisis térmicos. Se examinaron la microestructura de los productos de colada, el comportamiento de solidificación, las transformaciones de fase, el tamaño de grano, las curvas de análisis térmico y las propiedades de desgaste. La microestructura se modificó mediante la adición de Zr y el tamaño de grano se redujo tanto para los materiales de moldeo de grafito como de cerámica. La máxima resistencia a la tracción se obtuvo añadiendo 1% de Zr (170 MPa) y 4% Zr (105-110 HRB) utilizando un molde de grafito, respectivamente. La máxima resistencia a la tracción a temperatura ambiente se alcanzó en el Mg-4Zn-1Zr, el alargamiento fue del 4,9% y la resistencia a la tracción fue de 138 MPa. El valor máximo de tracción en caliente se obtuvo en las aleaciones con 2% de Zr añadido. La tasa de desgaste de la aleación Mg-4Zn disminuyó al aumentar el elemento Zr hasta un 2% en peso. La adición de más del 2% en peso de Zr provocó un aumento de la microporosidad en la microestructura. Debido a la microporosidad causada por la adición de Zr, la tasa de desgaste se redujo ligeramente.