Caracterización del compuesto de matriz metálica AZ91E/AlN fabricado por infiltración espontánea

Resumen

Este trabajo se enfoca en el procesamiento y caracterización de un material compuesto de matriz de magnesio AZ91E con alto contenido de refuerzo (~49% vol.) de nitruro de aluminio (AlN). La fabricación se realizó por el método de infiltración sin usar presión externa, partiendo de preformas de AlN presinterizadas a 1450°C. Preformas con porosidades de ~51% vol. fueron infiltradas con la aleación de magnesio AZ91E líquida a 900ºC durante 10 minutos en una atmósfera de argón. Técnicas de microscopía electrónica de barrido (MEB) y transmisión (MET), así como difracción de rayos X (DR-X) fueron empleadas para caracterizar los compuestos AZ91E/AlN producidos, evaluando la distribución del refuerzo, porosidad y productos de reacción. Los resultados obtenidos por MEB muestran una distribución homogénea del refuerzo y la matriz, determinándose por DR-X las fases AlN, Mg y Mg17Al12. Resultados de MET revelan una interfase, entre la matriz y el refuerzo, libre de productos de reacción, sin embargo se observaron pequeños precipitados de Mg2Al3 y MgO. Resultados de la caracterización mecánica de los compuestos indican valores promedio del módulo de elasticidad de 133 GPa, así como una dureza de 24 HRC (260HV). El coeficiente de expansión térmica lineal fue 9.53x10-6 °C-1 en el rango de temperatura entre 27 y 227°C (300 y 500 K). La resistividad eléctrica fue alrededor de 45.9 x 10-6 Ω.cm a 25°C.