Estudio del tratamiento térmico de endurecimiento por precipitación de aleaciones al-cu para su potencial aplicación como soporte guía en cirugía ortopédica

Abstract

El objetivo del presente estudio fue aplicar un tratamiento térmico de endurecimiento por precipitación a dos aleaciones de Al-Cu, para su potencial aplicación como soporte guía en cirugía ortopédica. Para esto se obtuvieron dos aleaciones de Al-Cu mediante un proceso de fundición con porcentajes de cobre de 4,5%p y 5%p respectivamente. A estas aleaciones se les realizó un tratamiento térmico de endurecimiento por precipitación con una temperatura de solución sólida de 425° para la aleación con 4,5%p Cu y 450°C para la aleación con 5%p Cu, posteriormente se les realizó un temple en agua y finalmente se llevaron a diferentes temperaturas de envejecido (150°, 200° y 250°C), a diferentes tiempos de permanencia (2, 4, 6 y 8 horas). Para determinar con cuales condiciones de las que se plantearon, se obtenían las mejores propiedades mecánicas. Mediante ensayos de tracción y dureza se pudo corroborar que el tratamiento térmico aplicado aumentaba las propiedades mecánicas de estas aleaciones. Obteniendo que a mayor temperatura y tiempo de envejecido, mayor era el porcentaje de aumento en las aleaciones. El análisis de los precipitados obtenidos con el tratamiento térmico se realizó mediante MO, SEM y EDS. Arrojando que se obtuvieron un tipo de precipitados, el cual por su alto contenido de hierro y cobre se clasificó como Cu2FeAl7. La primera aleación, la cual contiene un 4,5%p Cu aumentó su dureza en un 169% y la resistencia a la tracción 81%; la segunda con un contenido de cobre de 5%p aumentó 55% en su dureza y 50% en la resistencia a la tracción. Esta mejora de las propiedades mecánicas indica que el tratamiento aplicado fue efectivo para estas composiciones, debido a la formación de precipitados.