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Aleación de berilio-aluminio

Aleación de berilio-aluminio una aleación que consta de 62% de berilio y 38% de aluminio , en peso, correspondiente aproximadamente a una fórmula empírica de Al 2 Be. Fue desarrollado por primera vez en la década de 1960 por Lockheed Missiles and Space Company , que lo llamó Lockalloy , [1] [2] y se utilizó como metal estructural en la industria aeroespacial debido a su alta resistencia específica [3] y rigidez. [4] El material se utilizó en el avión Lockheed YF12 y en los sistemas de misiles LGM-30 Minuteman . En la década de 1970, las dificultades de producción limitaron el material a unos pocos usos especializados y, a mediados de la década de 1970, Lockalloy ya no estaba disponible comercialmente. [5] [4]

En 1990, Materion Beryllium & Composites reintrodujo el material en el mercado comercial como un compuesto sinterizado en polvo con el nombre comercial de AlBeMet . [4] AlBeMet es el nombre comercial de un material compuesto de matriz metálica de berilio y aluminio derivado de un proceso de pulvimetalurgia . AlBeMet AM162 es fabricado por Materion Corporation Brush Beryllium and Composites (anteriormente conocido como Brush Wellman).

AlBeMet se forma mediante polvo prealeado atomizado con gas de consolidación en caliente. Cada partícula de polvo contiene aluminio entre dendritas de berilio que producen una microestructura uniforme. El compuesto de matriz metálica de aluminio y berilio combina las características de alto módulo y baja densidad del berilio con los comportamientos de fabricación y propiedades mecánicas del aluminio.

Debido a la ventaja de peso, las aleaciones Be-Al se utilizan en aplicaciones aeroespaciales y satelitales.

Propiedades básicas

La composición en peso relativo de AlBeMet AM162 es 38% Al, 62% Be. AlBeMet tiene una densidad de 2,071 g/cm 3 (0,07482 lb/in 3 ). [6]

Propiedades mecánicas

Las propiedades mecánicas de AM162 se han caracterizado en las tres formas de producto y la forma de producto extruido de AlBeMet tiene una importante base de datos de diseño. La barra extruida se fabrica mediante prensado isostático en frío (CIPing) del polvo esférico isotrópico de aluminio-berilio en palanquillas semidensas y luego enlatando la palanquilla para su posterior extrusión con una relación de reducción mínima de 4:1.

Las propiedades mecánicas son valores mínimos a temperatura ambiente [ se necesita aclaración ] . Las propiedades mecánicas forjadas de las extrusiones se encuentran en la dirección longitudinal. Las propiedades transversales son generalmente menores.

Hay disponibles varios troqueles de extrusión estándar. El producto laminado está disponible en un rango de espesor de 0,063” a 0,313” × 25” (0,16 a 0,795 cm × 63,5 cm), largo por ancho, dependiendo del calibre. Las propiedades mecánicas de los compuestos de matriz metálica de AlBe extruidos, HIP y/o laminados se encuentran en estado recocido.

Propiedades físicas

Propiedades de fatiga

Las propiedades de fatiga del material extruido de AlBeMet se han probado mediante la prueba de fatiga de haz giratorio de Krause utilizando ciclos completamente invertidos con un R = +0,1. El límite de fatiga , 1 × 10 7 ciclos fue de aproximadamente 207 MPa (30 ksi) en la dirección longitudinal y 165 MPa (25 ksi) en la dirección transversal. Esta propiedad es aproximadamente el 75% del límite elástico mínimo a temperatura ambiente, que es dos veces mayor que las propiedades de fatiga típicas del aluminio 6061-T6 . [ cita necesaria ]

Fabricación de componentes AlBeMet

Las piezas de AlBeMet se pueden fabricar con las mismas técnicas que se utilizan normalmente para el aluminio, lo que significa que no es necesario desarrollar herramientas especiales. [7] Aunque el material es seguro de manipular cuando no se trabaja en él, [8] la toxicidad del polvo de berilio significa que se deben tomar precauciones especiales para evitar la exposición durante el mecanizado y se necesita protección respiratoria donde se podría formar polvo.

Ver también

Referencias

  1. ^ Cameron, Kevin (5 de agosto de 2015). "ENSAYO: ¿Cuándo llegará el futuro?". Mundo del ciclo . Consultado el 9 de mayo de 2018 .
  2. ^ DTIC ADA041284: Caracterización del material Lockalloy Be-38Al, informe de fin de año de 1976, por el Centro de información técnica de defensa
  3. ^ Diccionario McGraw-Hill de términos científicos y técnicos, 6E, Copyright © 2003 de The McGraw-Hill Companies, Inc.
  4. ^ a b c Parroquia, Tom. "Desarrollo de Aluminio Berilio para Aplicaciones Estructurales" (PDF) . Materión . Consultado el 9 de mayo de 2018 .
  5. ^ Hausner, Henry Herman (1965). Berilio su metalurgia y propiedades. Prensa de la Universidad de California. pag. 189.ISBN 978-0520005419.
  6. ^ "Fichas técnicas de AlBeMet" (PDF) . Materion Brush Berilio y Composites. Archivado desde el original (PDF) el 24 de octubre de 2017 . Consultado el 24 de octubre de 2017 .
  7. ^ "Hoja técnica de AlBeMet" (PDF) . Materion.com . Consultado el 10 de marzo de 2022 .
  8. ^ "Hoja técnica de AlBeMet" (PDF) . Materion.com . Consultado el 10 de marzo de 2022 .