ABSTRACT Aluminum alloys at room temperature not experience significant rheological behavior due to its coherent microstructural order, and its high compactness. However, the increase of the temperature generates stress fields, and thereby deformations, that alter the microstructural equilibrium, manifesting the rheological behavior as consequence of the internal friction. In the alloys of Al-Mg-Si, the precipitation of phases cause loss of coherence producing internal friction. The objectives of this work were characterize and identify the microstructural transformations experienced in the AA6061 aluminum by temperature effect; study the kinetic no-isothermal and isothermal, through atomistic models. Analyze the rheological behavior, manifested in the deformation, and in the stress relaxation, considering the postulates expressed by Deborah's Number (De). The experimental development has been oriented and organized through the electrical resistivity and microscopy. Four regions of transformations were observed: I: 20-190, II: 220-420, III: 420-520, IV: ≥ 525 °C; with activation energys: E a I : 20 − 60, E a I I : 90 − 120, E a I I I : 400 − 470 kJ/mol; and formed of solute aggregates and needle and cylindrical phases, respectively. It determined that De ≤ 1, associated to a viscoelastic behavior. It observed, between 100 and 200 °C, that: 0.1 ≤ De ≤ 0.3, linking to a considerable degree of diffusion, with maximum rate of nucleation at 150 °C. These characterizations will broaden the understanding of the diffusion phenomenon, the precipitation processes, deformation and relaxation; for practical applications and related theoretical developments.
RESUMEN Las aleaciones de aluminio a la temperatura ambiente no experimentan comportamientos reológicos apreciables debido a su orden microestructural coherente y su alta compacidad. Sin embargo, el aumento de la temperatura genera campos de tensiones, y con ello deformaciones, que alteran el equilibrio microestructural, manifestándose el comportamiento reológico como consecuencia de la fricción interna. En las aleaciones de Al-Mg-Si la precipitación de fases provoca pérdida de coherencia produciendo fricción interna. Los objetivos de este trabajo fueron caracterizar e identificar las transformaciones microestructurales experimentadas en el aluminio AA6061 por efecto de la temperatura; estudiar la cinética no-isotérmica e isotérmica, a través de modelos atomísticos. Analizar el comportamiento reológico, manifestado en la deformación, y en la relajación de tensiones, considerando los postulados expresados por el Número de Deborah (De). El desarrollo experimental ha sido orientado y organizado a través de la resistividad eléctrica y la microscopía. Cuatro regiones de transformaciones fueron observadas: I: 20-190, II: 220-420, III: 420-520, IV: ≥ 525 °C; con energías de activación: E a I : 20 − 60, E a I I : 90 − 120, E a I I I : 400 − 470 kJ/mol; y conformadas de agregados de soluto y fases aciculares y cilíndricas, respectivamente. Se determinó que De ≤ 1, asociándose a un comportamiento viscoelástico. Se observó, entre 100 y 200 °C, que: 0,1 ≤ De ≤ 0,3, vinculándose a un considerable nivel de difusión, con tasa de nucleación máxima a 150 °C. Estas caracterizaciones ampliarán el entendimiento del fenómeno de difusión, los procesos de precipitación, deformación y relajación; para aplicaciones prácticas y desarrollos teóricos relacionados.