Fabricación de aleaciones de zinalco refozadas con nanofibras de carbono

Abstract

RESUMEN: Las aleaciones de zinc cuentan con propiedades favorables para la industria automotriz; sin embargo, su uso se ve limitado por su carente dureza y/o resistencia a la tensión, propiedades que pueden ser incrementadas por medio de refuerzos a base de carbono, elegidos debido a su increíble energía superficial; característica que si bien posibilita una buena interacción con la matriz, también es capaz de generar atracción entre las partículas de su misma especie, provocando aglomeraciones y evitando la formación de enlaces sólidos. El método presentado en este trabajo consiste en adicionar un refuerzo de nano fibras de carbono a una matriz de Zinalco, durante su proceso de fusión. Para evaluar el procedimiento, se elaboraron tres probetas con una adición de 0.1% de refuerzo, tres con 0.25%, y una sin refuerzo. Se realizaron ensayos de dureza y tensión, observando en los resultados una mejoría de hasta el 49.27% en la resistencia a la tensión del material reforzado con 0.1% de refuerzo, dando a entender que una adición del 0.25% de refuerzo excede la cantidad eficiente para una matriz de Zinalco. Además, fue realizado un análisis metalográfico y de superficie de fractura revelando clústers intergranulares de carbono, el crecimiento dendrítico y las fases presentes. ABSTRACT: Zinc alloys have properties that are favorable for the automotive industry; however, its use is limited by its low hardness and/or tensile strength, properties that can be increased by carbon-based reinforcements, selected because of their incredible surface energy; characteristic that can enable a good interaction with the metal matrix, but it also can generate attraction between the particles of the same kind, causing agglomerations and avoiding the formation of solid bonds. The method presented in this work consists of adding a reinforcement of carbon nanofibers to a Zinalco matrix during its fusion process. To evaluate the procedure. Three specimens were made with an addition of 0.1% of reinforcement, three with 0.25%, and one more without reinforcement. Hardness and tension tests were made observing in the results an improvement of up to 49.27% in tensile strength of the material reinforced with 0.1% of reinforcements, implying that an addition of 0.25% of reinforcement exceeds the efficient amount for a matrix of Zinalco. In addition, a metallographic and fracture surface analysis were performed, reveling intergranular clusters of carbon, the dendritic grow, and the present phases.