Alumno

José Manuel Machuca Vázquez

   »  Generación: Febrero2010
   »  Grado: Maestría en Metalurgia e Ingenieria de Materiales
   »  Asesor: Cruz Rivera
   »  Co-asesor: Esperanza Elizabeth
   »  Línea de Investigación: Ciencia de Materiales
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NOMBRE DE TESIS
Análisis del efecto de partículas de ZrO2 durante el proceso de molienda mecánica y el envejecido del compuesto AA 2024-ZrO2 T6

RESUMEN:

Se produjo un material compuesto de matriz aluminio AA 2024 reforzado con nanopartículas de oxido de zirconio utilizando el proceso de molienda mecánica. El primer paso fue reducir el óxido de zirconio en polvo a un tamaño nanométrico, utilizando molienda mecánica en un molino planetario . Se usaron tarros de nylamid con bolas de oxido de zirconio, con una relación en peso de 20: 1 y se usó metanol grado reactivo como agente de control. El tiempo de molienda fue de 77 h. La mezcla del reforzante y de la matriz se realizó en una atmosfera controlada para evitar la oxidación de la matriz. El material compuesto se produjo usando molienda mecánica en un molino planetario, se utilizaron tarros y bolas de acero inoxidable, con una relación en peso de 8:1 y usando hexano (C6H14) grado reactivo como agente de control. Se prepararon mezclas con 0, 1, 3 y 6% en peso de óxido de zirconio, para estudiar el efecto del tiempo de molienda las mezclas se procesaron durante 5, 20 y 50 h. Se realizó un compactado en frio de las mezclas en polvo con una presión de 3 toneladas. La sinterización se realizó en un horno de tubo con atmosfera de argón usando tres diferentes tiempos 1, 3 y 6 h. El material sinterizado se sometió a un tratamiento térmico de solubilización y se templó para retener la fase sobresaturada, posteriormente se realizó un envejecido natural y dos artificiales a 110 y 170º C. Se evaluó la dureza del material compuesto después de 1, 10, 100 y 500 h de envejecido. Los materiales compuestos se caracterización por medio de las técnicas de Difracción de Rayos X (DRX), Microscopia Electrónica de Barrido (MEB), Microscopia Electrónica de Transmisión (MET) y la evaluación mecánica fue mediante la medición de la microdureza en la escala Vickers. No se presentó una reacción química desfavorable matriz/reforzante. El óxido de zirconio favoreció la reducción del tamaño de la cristalita de la matriz durante la molienda. La presencia del óxido de zirconio aumentó la dureza del material compuesto envejecido al compararlo con una aleación envejecida sin refuerzo. Se propone que los materiales compuestos desarrollaron un reforzamiento combinado mediante la reducción del tamaño de grano, la dispersión del refuerzo, y la precipitación de fases de transición.