Optimización de la microestructura y mejora de las propiedades mecánicas de aleaciones hipereutécticas de Al–Si mediante adición de Mg

Se investigó el impacto del Mg en la estructura de solidificación de aleaciones hipereutécticas de Al–Si con diferentes contenidos de Si (15% en peso y 18% en peso). Se añadió 3% de Mg a la aleación Al–15Si para modificar las fases en la estructura de solidificación y mejorar las propiedades mecánicas, y se utilizó un tratamiento térmico T6 para optimizar la microestructura y precipitar la fase de refuerzo. La estructura de solidificación fue observada por OM y TEM respectivamente, y el comportamiento de precipitación de cada fase fue detectado mediante DSC. Los resultados muestran que la adición de Mg disminuyó el subenfriamiento del metal fundido de la aleación, suprimiendo así la precipitación de la fase de Si primario. Se precipitaron en la matriz precipitados β" a nanoescala después del tratamiento térmico T6. Esto resultó en un aumento del 54% y 165% en la UTS y EL de la aleación, alcanzando 252 MP y 15.1%, respectivamente. Se observaron cristales de Si primario en dos formas en la aleación Al–18Si–8Mg: gemelos de espinela y no gemelos, mientras que el Mg2Si siempre mantuvo cristales facetados durante el proceso de crecimiento, donde solo se observaron planos cristalinos (100) y (111). Se ha utilizado XRD, SEM y EBSD para demostrar que los cristales de Mg2Si con diferentes morfologías podrían convertirse en los núcleos heterogéneos de dos tipos de cristales de Si primario. Se analizó experimentalmente y se predijo teóricamente el proceso de nucleación y crecimiento de Si primario con Mg2Si como núcleos heterogéneos.