Efecto de la sustitución del plomo por bismuto en el grado de maquinabilidad de un latón plomado (2019)
Recientes investigaciones, han corroborado que el uso del Plomo como elemento aleante en aplicaciones industriales y domésticas, representa un riesgo para la salud de los seres vivos. A nivel mundial se están generando normas que restringen su uso en aplicaciones como piezas en grifería, fabricadas en aleaciones de cobre para el transporte de agua potable. En la presente investigación se desarrolló una evaluación de maquinabilidad para una aleación de latón, con diferentes concentraciones de Bismuto, en rangos desde 0,65 % hasta 2,45 % en peso, como principal elemento sustituyente del Plomo. Una vez obtenidas las aleaciones por fundición, se efectuaron pruebas de caracterización tales como espectrometría de emisión óptica (OES), análisis de durezas Brinell, análisis químico por fluorescencia de rayos X (XRF), microscopia electrónica SEM, análisis metalográfico y pruebas de maquinado por taladrado. Fue posible identificar mediante las metalografías y las microscopias SEM, la presencia del elemento Bismuto en la matriz metálica, como partícula insoluble entre las fases Alfa y Beta, presentes en algunas de las aleaciones; sin embargo hubo predominio de fase Alfágena en la mayoría de los latones. Se identificó la formación de precipitados de Bismuto y su agrupación en zonas de agrietamiento, actuando como concentrador de esfuerzos, favoreciendo el deslizamiento de las bandas y la plasticidad del material, propiciando mecanismos de fractura dúctil. La dureza de estas aleaciones es inversamente proporcional al contenido del elemento, fue posible evidenciar la disminución significativa de esta propiedad cuando las aleaciones tienen contenidos de Bi superiores al 2% en peso, en comparación a la dureza del latón plomado. En cuanto a la maquinabilidad la presencia de Bismuto en los latones disminuye notoriamente los tiempos de mecanizado por taladrado y favorece la formación de virutas helicoidales cortas, propias de un buen proceso de mecanizado.