Solución al Problema 6.2

a) Sólo son envejecibles aquellas aleaciones que cortan a la curva de solvus:

b) La homogeneización requiere la permanencia durante un tiempo suficiente a temperaturas dónde la aleación presente estructura monofásica a. En este caso, con 4.5% Cu, el rango posible es:

Para acelerar el proceso es conveniente aumentar la temperatura mínima. Por contra, debe evitarse un acercamiento excesivo a la línea de sólidus para evitar una posible fusión en bordes de grano si, como suele ocurrir, ha existido segregación dendrítica durante el proceso de solidificación. El rango óptimo es por tanto más estrecho:

c) Temperaturas de envejecimiento artificial.
Para esta aleación, el envejecimiento puede, teóricamente, darse entre Tamb y 470°C.
Para el envejecimiento artificial, las temperaturas óptimas se encuentran entre 0.2 Thom y 0.3 Thom. Temperaturas superiores provocan un rápido sobreenvejecimiento.

d) Un sobreenvejecimiento total implica que toda la fase q ha perdido la coherencia con la matriz y ha formado precipitados gruesos. La cantidad total de fase q presente puede por lo tanto estimarse a partir del diagrama de equilibrio para esa temperatura.
En la figura siguiente se muestra con mayor detalle el diagrama Al-Cu hasta temperatura ambiente.

Se traza la isoterma de 25°C y se calculan las composiciones de cada fase. Para la aleación con 4.5%, las fases presentes son a, solución sólida de Cu en Al, y la fase intermedia q que ha precipitado. La proporción de fase q en la estructura se calcula de forma inmediata mediante la regla de la palanca.

Existe por tanto un 8.3% de fase q en la aleación sobreenvejecida.