La aleación Y es una aleación de aluminio que contiene níquel . Fue desarrollado por el Laboratorio Nacional Británico de Física durante la Primera Guerra Mundial , [1] en un intento de encontrar una aleación de aluminio que conservara su fuerza a altas temperaturas. [2]
El duraluminio , una aleación de aluminio que contiene un 4% de cobre , ya se conocía en ese momento. [3] Su fuerza y su comportamiento de endurecimiento por la edad previamente desconocido lo habían convertido en una opción popular para los zepelines . Las aeronaves de la época estaban construidas en gran parte con madera, pero existía la necesidad de una aleación de aluminio adecuada para fabricar motores, particularmente pistones , que tuvieran la fuerza del duraluminio pero que pudieran retenerlo cuando estuvieran en servicio a altas temperaturas durante períodos prolongados.
El Laboratorio Nacional de Física inició una serie de experimentos para estudiar nuevas aleaciones de aluminio. La serie experimental "Y" tuvo éxito y dio su nombre a la nueva aleación. [4] Al igual que el duraluminio, se trataba de una aleación de cobre al 4%, pero con la adición de 2% de níquel y 1,5% de magnesio . [4] Esta adición de níquel fue una innovación para las aleaciones de aluminio. Estas aleaciones son uno de los tres grupos principales de aleaciones de aluminio de alta resistencia, teniendo las aleaciones de níquel-aluminio la ventaja de retener la resistencia a altas temperaturas.
La aleación se utilizó por primera vez en forma de fundición , pero pronto también se utilizó para forjar . Una de las necesidades más urgentes era desarrollar pistones fiables para motores de aviones. Los primeros expertos en forjar esta aleación fueron Peter Hooker Limited de Walthamstow , que eran más conocidos como The British Gnôme y Le Rhône Engine Co. [5] Construyeron con licencia el motor Gnôme y lo equiparon con pistones de aleación Y, en lugar de sus hierro fundido anterior . [5] Estos pistones tuvieron mucho éxito, aunque las impresiones de la aleación como panacea adecuada para todas las aplicaciones tuvieron menos éxito; un cilindro Gnôme en aleación Y falló en su primera revolución. [6] Frank Halford usó bielas de esta aleación para su motor de Havilland Gipsy , pero estos otros usos no lograron impresionar a Rod Banks . [5]
La Especificación del Ministerio del Aire DTD 58A de abril de 1927 especificaba la composición y el tratamiento térmico de la aleación Y forjada. [7] La aleación se volvió extremadamente importante para los pistones y para los componentes del motor en general, pero se usó poco para los miembros estructurales de los fuselajes . [7]
A finales de la década de 1920, nuevas investigaciones sobre las aleaciones de níquel y aluminio dieron lugar al exitoso Hiduminio o " aleaciones RR ", desarrollado por Rolls-Royce . [8] [9]
Composición de la aleación
Composición [2] | |
---|---|
Aluminio | 92,5% |
Cobre | 4,0% |
Níquel | 2,0% |
Magnesio | 1,5% |
Tratamiento térmico
Como ocurre con muchas de las aleaciones de aluminio, la aleación Y se endurece espontáneamente a temperaturas normales después del tratamiento térmico de la solución . El tratamiento térmico consiste en calentarlo de 500 a 520 ° C (932 a 968 ° F) durante 6 horas y luego dejar que envejezca naturalmente durante 7 a 10 días. [2] El endurecimiento por precipitación que tiene lugar durante este envejecimiento forma precipitados tanto de CuAl 2 como de NiAl 3 . [4]
Los tiempos requeridos dependen de la estructura de grano de la aleación. Las piezas forjadas tienen las masas eutécticas más gruesas y, por lo tanto, tardan más tiempo. Cuando se moldea, se prefiere la fundición en frío sobre la fundición en arena, ya que esto da una estructura más fina que se adapta mejor al tratamiento térmico. [4]
Referencias
- ^ FJ Camm (enero de 1944). "Aleación Y". Diccionario de metales y aleaciones (3ª ed.). pag. 128.
- ^ a b c Rollason, EC "Aleación Y". Metalurgia para ingenieros . Edward Arnold. págs. 277–279.
- ^ FJ Camm (enero de 1944). "Duraluminio". Diccionario de metales y aleaciones (3ª ed.). pag. 42.
- ^ a b c d Higgins, Raymond A. (1983). Parte I: Metalurgia Física Aplicada . Ingeniería metalúrgica (5ª ed.). Hodder y Stoughton. págs. 435–438. ISBN 0-340-28524-9.
- ^ a b c Banks, Air Commodore FR (Rod) (1978). No guardé ningún diario . Vida aérea. pag. 63. ISBN 0-9504543-9-7.
- ^ Banks, no guardé ningún diario , p. 69
- ^ a b Murphy, AJ (1966). "Materiales en estructuras de aeronaves". J. Real Sociedad Aeronáutica . 70 (661): 117. ISSN 0368-3931 .
- ^ FJ Camm (enero de 1944). "Hiduminio". Diccionario de metales y aleaciones (3ª ed.). pag. 58.
- ^ FJ Camm (enero de 1944). "Aleaciones RR". Diccionario de metales y aleaciones (3ª ed.). pag. 102.
Ver también
- 2218 aleación de aluminio