Modificación superficial por fusión láser de la aleación AA2050-T8 Al-Cu-Li: morfología y composición

Abstract

Los tratamientos de modificación superficial por fusión láser (LSM siglas en inglés) que utilizan fuentes de radiación de láser excímero pulsado, han surgido en la actualidad como métodos para la mejora de ciertas propiedades superficiales de materiales metálicos, tales como la resistencia a la corrosión y al desgaste. Este hecho es asociado a las elevadas velocidades de enfriamiento que se pueden alcanzar, y que favorecen la formación de películas superficiales cuya microstructura presenta una extraordinaria homogeneidad y refinamiento y virtualmente libres de precipitados de naturaleza corrosiva. Sin embargo, todavía existen ciertas lagunas de conocimiento con relación a cómo afectan ciertos parámetros del tratamiento en la microstructura de las películas superficiales resultantes. En el presente trabajo tratamientos LSM utilizando un láser excímero pulsado KrF (248 nm) fueron desarrollados sobre la aleación de aluminio AA2050-T8 (de aplicación en la industria aeronáutica), con objeto de evaluar la influencia del número de pulsos láser aplicados en la microstructura de la película superficial. Para la caracterización microstructural se dispuso de técnicas microscópicas e interferometría. En general, los tratamientos LSM sobre la aleación de aluminio estudiada dieron como resultado la formación microstructuras superficiales altamente homogéneas con completa disolución de precipitados. Además, un aumento del número de pulsos láser aplicados favoreció la producción de películas de mayor espesor pero con mayor grado de porosidad, así como la formación de películas superficiales de óxido de aluminio.

Laser fusion surface modification treatments of (LSM) which use pulsed excimer laser radiation sources, have emerged today as methods for the improvement of certain surface properties of metals, such as resistance to corrosion and wear. This fact is associated with high rates of cooling that can be achieved, which favor the formation of surface films whose microstructure poses an extraordinary homogeneity and refinement, and are virtually free of corrosive precipitates. However, there are still some knowledge gaps as to how they affect certain parameters of treatment on the microstructure of the resulting surface films. In the present paper LSM treatments using a KrF (248 nm) pulsed excimer laser were developed on the AA2050-T8 alloy of aluminum (implemented in the aviation industry), in order to evaluate the influence of the number of laser pulses applied in the microstructure of the surface film. As far as microstructural characterization, microscopic techniques and interferometry were used. In general, LSM treatments on the aluminum alloy studied, resulted in the formation of highly homogeneous surface microstructures with complete dissolution of precipitates. In addition, an increase in the applied number of laser pulses favored the production of thicker films but with a higher degree of porosity, as well as the formation of aluminum oxide surface films.