Silicio en Trozos al 98,5%

El silicio es el aditivo más importante para las aleaciones de aluminio de fundición por varias razones que hacen que prácticamente todas las aleaciones de aluminio de fundición contengan silicio como elemento principal. El silicio mejora drásticamente la fluidez del aluminio fundido; permitiendo el llenado de moldes con geometrías complejas y paredes delgadas que no serían posibles con aluminio puro. La fluidez mejora con cada porcentaje de silicio hasta alrededor del eutéctico Al-Si (12,5% Si) donde alcanza el máximo. El silicio reduce la contracción de solidificación del aluminio; reduciendo la tendencia a la porosidad y los defectos de contracción en secciones gruesas. En las aleaciones hipereutécticas (más del 12,5% Si); los cristales primarios de silicio proporcionan resistencia excepcional al desgaste; haciendo estas aleaciones esenciales para pistones de motores de combustión interna; cilindros de motores de automóvil y componentes de frenos. El silicio también mejora la resistencia mecánica de las aleaciones de aluminio a través del endurecimiento por solución sólida y la precipitación de siliciuros durante el tratamiento térmico.

El procedimiento de adición de silicio en trozos a una fusión de aluminio incluye: fundir el aluminio base a temperatura de trabajo (720-760°C); preparar la cantidad calculada de silicio en trozos de malla 1 x 12 (el tamaño de trozo facilita la manipulación y proporciona área superficial adecuada para la disolución); precalentar los trozos de silicio a 200-300°C para eliminar humedad superficial y reducir el tiempo de disolución; añadir los trozos al aluminio fundido sumergiendo con émbolo de grafito para garantizar contacto con el metal (el silicio tiene menor densidad que el aluminio y flota si no se sumerge); agitar la fusión durante 10-20 minutos a temperatura de 750-780°C para garantizar la disolución completa; verificar la disolución tomando una muestra para análisis espectral; y ajustar la temperatura al rango de colada una vez confirmada la composición. El tiempo de disolución completa del silicio en aluminio fundido es de 10-30 minutos dependiendo del tamaño de los trozos; la temperatura y la eficiencia de la agitación.

Los trozos de silicio de malla 1 x 12 y el polvo de silicio tienen aplicaciones distintas basadas en el tamaño de partícula y la facilidad de manejo. Los trozos de malla 1 x 12 son adecuados para adiciones de fusión en hornos de inducción o cubilotes donde se añade al metal fundido en cantidades de kilogramos; la mayor masa por pieza reduce la tendencia a generación de polvo de silicio durante el manejo (el polvo de silicio inhalado puede causar silicosis). Los trozos también son más seguros de manejar que el polvo ya que no se dispersan en el aire durante el pesaje y la carga. El polvo de silicio de malla 100 tiene mayor área superficial y mayor reactividad; siendo preferible para síntesis química donde la velocidad de reacción es importante; para metalurgia de polvos donde el tamaño de partícula fino es necesario; y para producción de materiales de sellado y cerámicas de silicio donde el polvo fino garantiza mejor homogeneidad en la mezcla. El polvo requiere manejo más cuidadoso con EPP respiratorio adecuado.