MXPA95005079A - Aleaciones de aluminio que contienen berilio yprocesamiento semi-solido de dichas aleaciones - Google Patents

Abstract

La presente invención se refiere a un método para preparar una aleación de aluminio que contiene berilio, que comprende los siguientes pasos:a) proveer un componente aluminio en forma de polvo y un componente berilio en forma de polvo;b) mezclar los componentes de aluminio y berilio;y c) fundir el componente de aluminio a una temperatura superior a la temperatura de sólidos del aluminio, mientras el componente de berilio sólido mezclado permanece sólido y dispersado en forma de polvo.

Description

ALEACIONES DE ALUMINIO OUE CONTIENEN BERILIO. Y PROCESAMIENTO SEMI-SOLIDO DE DICHAS ALEACIONES PROPIETARIA: BRUSH WELLMAN INC. sociedad de nacionalidad Estadounidense con domicilio en: 17876 St. Clair Avenue Cleveland, Ohio 44110 Estados Unidos de América INVENTORES: James H. Marder con domicilio en: 2888 Warrington Road, Shaker Heights, OH 44120, EE.UU. ciudadano de Estados Unidos Profesión: Investigador Científico de Brush Wellman Inc.

Warren J. Haws con domicilio en: 1439 Larchmont, Cleveland, OH 44110, EE.UU. ciudadano de Estados Unidos Profesión: Investigador de Brush Wellman Inc.

La presente es una modificación parcial de la Solicitud Serie No. 08/156,356, presentada el 23 de noviembre de 1993, que es una continuación de la Solicitud Serie No. 07/770,187, presentada el 2 de octubre de 1991. Antecedentes de la Invención Campo de la la Invención La presente invención se refiere a aleaciones de berilio y aluminio. Mas particularmente, la invención describe un método para hacer aleaciones de aluminio que contienen berilio y para transfor-marlas en productos estructurales útiles. Breve Descripción del Arte Anterior Las aleaciones de aluminio y berilio, son conocidas en el arte. Por ejemplo, en la Patente No. 1,254,987, de Cooper, se describe la adición de aluminio al berilio para mejorar su maquinabilidad. En la Patente No. 3,337,334, de Fenn, se revela y reivindica un producto comercial denominado "Lockalloy" (desarrollado por Lockheed y Berylco en la década de los años 60), que comprende un metal aluminio como base y 62 por ciento en peso, de berilio. El Lockalloy fue producido en forma de planchas e incorporado en la aleta ventral del avión experimental YF12 (Duba, YF-12 Lockallov Ventral Fin Program. Final Report, NASA CR- 144971, 1976). Después de la introducción del Lockalloy en el mercado, se ha recopilado una importante cantidad de datos sobre las aleaciones laminadas hechas de aluminio pre-aleado que tiene un 62 por ciento en peso, de berilio. Ver, por ejemplo: London, Alloys and Composites. Beryllium Science and Technology, Volume 2, Plenum Press, Nueva York, EE.UU., (1979). En la literatura técnica existen informes sobre adiciones de elementos, de segundo y tercer orden, a las aleaciones de aluminio-berilio. Dichas adiciones incluyen adiciones de magnesio, silicio, níquel o plata, para preparar aleaciones ternarias y cuaternarias de aluminio y berilio, tal como se describe en la Patente No. 3,664,889, de McCarthy. Dichas aleaciones están hechas de un polvo de aleación rápida-mente solidificado, consolidado y trabajado mediante medios convencionales. Los trabajos hechos por los rusos sobre las aleaciones aluminio-berilio ternarias y de orden superior, han sido descritos de diversas maneras en: Molchanova, Phase Equilibria in the Al-Be-Ni System at 600 Deg. C, Vest. Mosk. Univ. Khim., Vol., 27(3), páginas 266-271 (1986); Komarov, Increasing the Strength of Welded Joints in an Al-Be-Mg Allov bv Heat Treatment. Weld. Prod., Vol. 26 (1) págs. 32-33 (1979); Kolachev, Constructional Alloys of Aluminium Beryllium and Magnesium. Metalloved. Term. Obrab. Metal. Vol. 13, págs. 196-249 (1980); Nagorskaya, Crystallization in Al-Be-Mg-Zn Ouaternarv System Alloys. Metalloved. Term. Obrab. Metal., Vol. 9, págs. 72-74 (1973). Típicamente, se adicionan cantidades menores de berilio a las aleaciones ricas en aluminio, a efectos de prevenir la oxidación del aluminio y de otros componentes de la aleación durante los pasos de procesamiento tales como la fusión y la vertido. Como ejemplo primario, Brush Wellman Inc., Elmore, Ohio, EE.UU. produce y comercializa aleaciones maestras ricas en aluminio que contienen 10 por ciento, o menos, de berilio, para su procesamiento ulterior por los productores industriales de materiales en bruto. El nivel residual del berilio en el producto aluminio corriente abajo en la cadena comercial, es preferentemente inferior al 0,01 por ciento. El diagrama de fases mas usual de aluminio-berilio, muestra un simple eutéctico esencialmente carente de una solubilidad terminal de los sólidos, en cualquiera de los extremos. Dicho diagrama de fases aluminio-berilio, tomado de la obra de Murray, The Aluminium-Beryllium System, Phase Diagrams of Binary Beryllium Alloys, ASM International Monographs on Alloy Phase Diagrams, página 9 (1987), se reproduce como Figura 1 en la presente memoria descriptiva. Brush Wellman ha efectuado una amplia investigación sobre las aleaciones de aluminio que contienen de aproximadamente 10 a aproximadamente 75 por ciento en peso, de berilio. Ver: Hashiguchi, Aluminium Beryllium Alloys for Aero-space Application. European Space Agency Structural Materials Conference, Amsterdam (marzo 1992). Esta investigación ha demostrado que una aleación de aluminio con aproximadamente el 62 por ciento en peso, de berilio, contiene aproximadamente 70 por ciento en volumen, de berilio, y que una aleación de 50 por ciento en peso, de berilio, contiene aproxima-damente 59 por ciento en volumen, de berilio.

También se ha descubierto que la densidad o peso específico, y el Módulo de Elasticidad de las composiciones aleadas de este sistema, siguen la Regla de las Mezclas, es decir, que por lo general es posible interpolar las propiedades de las aleaciones entre las respectivas propiedades del berilio puro y del aluminio puro. Los resultados de los estudios hechos en las instalaciones de Elmore, de Brush Wellman, también han demostrado es posible producir grandes lingotes colados y finas partículas de polvo de pre-aleación atomizadas, cuyas micro-estructuras muestran un compuesto metálico que incluye berilio en una matriz de aluminio. En la actualidad, Brush Wellman comercializa estas aleaciones en forma de productos extrusionados y en forma de productos de chapa estampada, bajo la marca comercial AlBeMet M.R. Todos los procesos actualmente conocidos para preparar aleaciones basadas en aluminio que contienen berilio, requieren la fusión completa de los materiales de partida aluminio y berilio. Las cargas de aluminio y de berilio, son liquefaccionados en una cámara revestida con un material refractario, bajo vacío y a una temperatura bien superior a los 1280 °C, que es la temperatura de fusión del berilio. Dicho material fundido es usualmente colado en forma de un lingote, o es es atomizado con un gas inerte, obteniéndose un polvo de pre-aleación. Dado que estos procesos metalúrgicos son relativamente costosas, demuestran la necesidad de métodos basados en temperaturas menores y que requieran menos maquinado, a efectos de reducir las pérdidas por las virutas desechadas.

Brush Wellman ha procesado el AlBeMet M.R., obteniéndose partes componentes (piezas) útiles, mediante dos caminos alternativos. Ambos procesos requieren la fusión al vacío, de materiales de partida aluminio y berilio en un crisol refractario, recubierto de material cerámico, a temperaturas que típicamente se hallan en el rango entre 1350 y 1450 °C. En la primera alternativa, el material fundido aluminio-berilio liquefaccionado es vertido a través de una tobera refractaria de modo de producir una corriente que es interceptada por chorros de alta velocidad, de un gas inerte. Los chorros de gas rompen la corriente líquida en forma de minúsculos granos que se solidifican en forma de un polvo de pre-aleación. Los granos individuales que comprenden la pre-aleación en forma de polvo, poseen una micro-estructura dentrítica muy fina consistente en una fase de berilio dentro de la matriz -aluminio de la aleación. El polvo de pre-aleación es seguidamente consolidado mediante prensado isostático en frío, prensado isostático en caliente, o extrusión, obteniéndose una configuración grosera que seguidamente puede ser maquinada para obtener un artículo útil. La segunda alternativa para procesar el AlBeMet M.R. a efectos de obtener partes componentes, es una operación convencional de colada de lingotes, en la cual el aluminio-berilio, fundido, es vertido en la cavidad de un molde de grafito y enfriado en forma de un lingote sólido que tiene un diámetro de hasta seis pulgadas (15,24 cm). La micro-estructura de esta colada es una fase de berilio dentrítica, relativamente gruesa, situada dentro de la matriz de la aleación, que es el aluminio. Las superficie de colada y la parte superior caliente, son retiradas y desechadas, y el lingote es sometido a un procesamiento complementario consistente en su laminación, extrusión o maquinado, obteniéndose una artículo final con la configuración final deseada. Dichas alternativas son relativamente costosas, y se prefieren los procesos mas económicos para lograr la configuración neta terminada.

En el procesamiento semi-sólido convencional, o tixo-formación, de los metales, se utiliza las bajas viscosidades aparentes obtenidas mediante la agitación continua y vigorosa de los metales termo-liquefaccionados, durante su enfriamiento. Dichas técnicas han sido descritas en términos amplios por Brown, Net-Shape Forming Vía Semi-Solid Processing. Advanced Materials and Processes, págs. 327-338 (Enero 1993). En la presente se utilizan varios términos para describir el procesamiento semi-sólido de metales a efectos de formar artículos comerciales útiles, inclusive la reo-colada, la colada de suspensiones, el tixo-forjado y el forjado semi-sólido. Cada uno de dichos términos está asociado con ciertas variaciones en los pasos durante el procesamiento semi-sólido o en los tipos de equipamiento utilizados. El procesamiento semi-sólido se inicia calentando un metal, o varias metales, por arriba de sus temperaturas de liquidus, de modo de formar un metal, o una aleación, en estado fundido. En el arte son conocidos varios métodos para introducir fuerzas de corte o de cizallamiento en los metales liquefaccionados durante su enfriamiento lento, de modo de formar, in situ. partículas equiaxiales dispersadas en el material fundido. Bajo estas condiciones, se dice que los metales se hallan en un estado "tixotrópico" o de suspensión semi-sólida. Las suspensiones tixotrópicas se caracterizan por tener una micro-estructura no dentrítica, y pueden ser tratadas con relativa facilidad mediante equipos de producción en masa que permiten la automatización del proceso y la realización de controles de precisión, aumentándose al mismo tiempo la productividad de los metales colados. Ver: Kenney, Semisolid Metal Casting and Forging. Metals Handbook, 9th Ed., Vol. 15, págs. 327 - 338(1988). La micro-estructura no dentrítica de las suspensiones de metal semi-sólidas, ha sido descrita en la Patente Estadounidense No. 3,902,544, de Flemings, que representa el estafo de este arte. El método allí descrito se concentra en una convexión vigorosa durante el enfriamiento lento, para lograr las dispersión equiaxial de las partículas que lleva a la micro-estructura no dentrítica. Ver también: Flemings, Behavior of Metal Alloys in the Semisolid State. Metallurgical Transactions, Vol. 22A, págs. 957-981 (1991). La literatura técnica publicada con anterioridad a la presente revelación, se ha centrado sobre la magnitud de la fuerza requerida para deformar y fragmentar las estructuras de crecimiento dentríticas mediante un corte o cizallamiento de alta temperatura. Se ha descubierto que las aleaciones semi-sólidas presentaban viscosidades que llegaban a varios centenares, y aun miles, de poises, en función de los valores del cizallamiento (Kenney, Semisolid Metal Casting and Forging. Metals Handbook, 9th Ed., Vol. 15, página 327 (1988)), y que la viscosidad de una suspensión semi-sólida, medida durante el enfriamiento continuo, era una enérgica función de las fuerzas de cizallamiento aplicadas, disminuyendo las viscosidades medidas a medida que aumentaban los valores del cizallamiento. Ver: Flemings, Behavior of Metal Alloys in the Semi-Solid State. ASM News, págs. 4 - 5 (Sept. 1991). Los subsiguientes procesos comerciales se centraban en poner a punto diferentes maneras de agitar los metales liquefaccionados, para lograr la micro-estructura aproximadamente esférica o de grano fino, en un estado de suspensión semi-sólida. Se han desarrollados dos métodos generales: (1) la reo-colada, en la cual se produce una suspensión en una mezcladora por separado y se la transfiere a un molde, y: (2) el forjado semi-sólido, en el cual se cuela un lingote en un molde equipado con una mezcladora que crea la micro-estructura esférica, directamente dentro del molde. En la Patente No. 4,229,210, asignada a Winter, se revela un método para inducir un movimiento turbulento durante el enfriamiento de los metales, mediante fuerzas electro-dinámicas, en una mezcladora por separado; en cambio, en las Patentes No. 4,434,837 y 4,457,355, de Winter, se revela un molde equipado con una agitadora por separado. Se han desarrollado varios métodos para agitar, a efectos de introducir fuerzas de cizallamiento en los metales en enfriamiento, a efectos de formar una suspensión semi-sólida. Por ejemplo, en la Patente No. 4,482,012, asignada a Young, No. 4,607,682, asignada a Dantzig, y No. 4,642,146, asignada a Ashok, se describen medios para una agitación electromagnética destinada a producir las necesarias fuerzas de cizallamiento dentro de los metales liquefaccionados. La agitación mecánica para producir valores de cizallamiento, también ha sido descrita en la Patente No. 4,771,818, asignada a Kenney, No. 5,186,236, asignada a Gabathuler, y No. 4,510,987, asignada a Collot. La aplicación de la tecnología del procesamiento semi-sólido, actualmente conocida, a las aleaciones de aluminio que contienen berilio, es difícil, por cuanto las estructuras dentríticas presentes en los materiales pre-aleados, requieren un procesamiento tixotrópico a muy alta temperatura bajo una presión negativa, de vacío. Dichas elevadas temperaturas deben superar el punto de fusión del berilio (1280 °C).

En la presente Memoria Descriptiva se describen soluciones a los problemas recién enunciados, para preparar aleaciones de aluminio que contienen berilio, y además se revela una mejora en el procesamiento semi-sólido para las aleaciones de metal. Objetos de la Invención Uno de los objetos de la presente invención, es el de proveer aleaciones prácticas basadas en aluminio con adiciones de berilio en el rango del 1 al 99 por ciento en peso, mediante el procesamiento semi- sólido, modificado. Otro de los objetos de la presente invención, es el de proveer aleaciones prácticas basadas en el aluminio, con adiciones de berilio, preferentemente en el rango de 5 a 80 por ciento en peso, mediante el procesamiento semi-sólido, modificado. Otro objeto mas, es el de proveer un método para el procesamiento semi-sólido que no requiera el calentamiento a las temperaturas de liquidus, sumamente elevadas, necesarias para ciertos metales tales como el berilio. Y otro objeto de la presente invención, es el de proveer un método para el procesamiento que permite obtener una configuración casi terminada, de aleaciones de aluminio-berilio, y que no requiera una fusión a alta temperatura al vacío. Otro objeto de la presente invención, es el de proveer un método para el procesamiento que permite obtener una configuración casi terminada, de aleaciones de aluminio-berilio, utilizando un gas no-reactivo para formar un manto a bajas temperaturas a efectos de proteger la fase de berilio, contra su oxidación. Otro objeto mas de la presente invención, es el de proveer un método para el procesamiento semi-sólido, que no requiera la aplicación de fuerzas de cizallamiento. Y otro objeto de la presente invención, es el de proveer un proceso semi-sólido, modificado, para aleaciones de aluminio, en el cual se utilice de 5 a 80 por ciento en peso, de berilio en forma de polvo, y en el cual se elimine la necesidad del procesamiento de un metal completamente líquido. Otro objeto mas de la presente invención, es el de proveer un método mediante el cual es posible formar componentes (piezas o partes) de aluminio con una configuración neta de precisión, con cantidades significativas de berilio. Otro objeto es el de proveer una técnica para producir partes de precisión de aleaciones basadas en aluminio, que contienen berilio en el rango entre 5 a 80 por ciento en peso. Mediante una revisión de la siguiente revelación, las personas con pericia en el arte podrán concebir otros objetos de la presente invención. Resumen de la Invención La presente invención incluye métodos que proveen aleaciones prácticas de aluminio que contienen berilio, y también incluye medios para producir componentes de aluminio-berilio de configuraciones netas, que contienen cantidades significativas de berilio. Tal como se la utiliza en la presente descripción, la expresión "configuración neta", sirve para describir un componente cuya forma es muy cercana a su forma final terminada, es decir, dicha expresión se refiere a una colada de precisión que requiere muy poco maquinado subsiguiente antes de su aplicación final prevista. La presente revelación también describe una novedosa utilización de partículas sólidas de berilio dispersas en el aluminio líquido o en forma de polvo, a efectos de producir aleaciones de aluminio que contienen berilio, para el procesamiento semi-sólido.

Las aleaciones reivindicadas en la presente (y las partes correspondientes), tienen densidades o pesos específicos, inferiores a los de otras aleaciones de aluminio conocidas, y un módulo de elasticidad que se acerca al del berilio. El módulo aumenta al aumentar el contenido del berilio y se aproxima a una combinación lineal cuando el módulo del aluminio es de 10,0 millones de psi (703.000 kg/cm ) y el módulo del berilio, es de 44 millones de psi (3,093.000 Kg/cm ).

Las aleaciones de la presente pueden ser hechas mediante técnicas convencionales de metalurgia de lingotes, o mediante técnicas de atomización conocidas. Pero, el método descrito en la presente permite con mayor conveniencia, la combinación de aluminio, sea en forma líquido sea en forma sólida, con berilio en forma de partículas sólidas, a temperatura drásticamente inferiores. Esta adición de las partículas de berilio sólidas para producir la mezcla requerida, y la adecuada dispersión en el aluminio en forma líquida o en forma de polvo, a las temperaturas especificadas, que son bajas, se describe y reivindica en la presente revelación, como única en su género. En la siguiente Tabla I se consignan las propiedades de las diversas aleaciones de aluminio que contienen berilio, hechas de acuerdo con la invención.

TABLA I Propiedades (Comparación) de las Aleaciones de Aluminio aue Contienen Berilio Be (% en Densidad Módulo E/Rho (pulg CONSTANTE peso) (lb/plg3) MSI x 106) (*) 0 0,097 10,0 102,6 13,1 0,095 12,4 130,5 12,6 10 0,093 14,7 158,3 12,2 15 0,091 17,0 186,2 11,7 20 0,089 19,1 214,0 11,3 25 0,087 21,1 241,9 10,9 30 0,086 23,1 269,7 10,5 35 0,084 25,0 297,6 10,2 40 0,082 26,8 325,4 9,8 45 0,081 28,5 353,3 9,5 50 0,079 30,2 381,1 9,1 62 0,076 33,9 448,0 8,4 70 0,074 36,3 492,5 7,9 80 0,071 39,0 548,2 7,4 90 0,069 41,6 603,9 6,9 100 0,067 44,0 659,7 6,4 (*) unidades: (plg/plg/°F x 10_b) Dado que el material de partida es una mezcla de dos polvos, y como no hay una tendencia aparente de que los dos polvos se separan durante el proceso, las composiciones de aleación de 1 a99 por ciento en peso, de berilio, saldo aluminio, recaen dentro de los alcances del presente método. En el mercado comercial se requieren aleaciones basadas en aluminio provistas de un módulo de elasticidad mas elevado y de una densidad o peso específico mas bajo. Tal como se indica en la Tabla I, se logra una variación continua de las propiedades, entre las de la aleación de aluminio en uno de los extremos, y las del berilio en el otro extremo. Por ejemplo, un incremento del berilio del 5 por ciento, se traduce en un incremento del 25 por ciento en el módulo, con aproximadamente el mismo peso específico, con respecto a la base-aleación de aluminio. En una forma de realización, el berilio, en forma de polvo esférico, preferentemente producido mediante un proceso de atomización a partir de berilio líquido, es mezclado con aluminio en forma de polvo, en forma de virutas, o en alguna otra forma groseramente dividida. La atomización por gas inerte, que es una técnica bien conocida por los que tienen pericia en el arte, fue utilizada en algunos de los siguientes ejemplos, para preparar el berilio en forma de polvo.

La utilización de berilio atomizado, es la preferida en el procesamiento semi-sólido revelado en la presente, por cuanto las partículas de configuración esférica, mejoran el flujo durante la configuración y también causan una menor erosión en las superficies del equipo utilizado.

Otros métodos para preparar berilio en polvo, han sido descritos en: Stonehouse, Distribution of Impuritv Phases. Beryllium Science and Techn., Vol. 1, páginas 182-184 (1979), que se incorpora en la presente, a título de referencia. El berilio molido es también aplicable en conjunción con, o como una alternativa para, el berilio en forma de polvo esférico. El berilio molido es comúnmente producido mediante trituración de impacto tal como el proceso de Coldstream, bien conocido por los que tienen pericia en el arte. Estos métodos, y otros que son standard para conminuir el polvo de berilio, se encuentran disponibles en el arte.

Ver: Marder, P.M. Lightweight Metals. Metals Handbook, 9th Ed., Vol. 7, páginas 755-763 (1984); Stonehouse, Beryllium. ASM International Metals Handbook, lOth Ed., Vol. 2, páginas 683-687 (1990) y Ferrara, Rockv Fíats Beryllium Powder Production. United Kingdom Atomic Energy Authority Memorándum, Vol. 2, JOWOG 22/M20 (1984), que se incorporan en la presente a título de referencia. En todos los casos, el material de partida berilio fue provisto por Brush Wellman. El aluminio de pureza comercial y los polvos de aleación de aluminio, son comercializados por Valimet Co., Stocton, California, EE.UU. Las aleaciones especificas basadas en aluminio, para el procesamiento por el método de la presente, incluyen las Aleaciones de Aluminio clasificados según la American Society for Metals, No. 1100, 1300, 2024, 5056, 6061, A356 y A357; cuyas composiciones han sido tabuladas en: Boyer-Gail, Aluminium Alloys. ASM International Metals Handbook, 1985, Desk Edition, tabla 2, páginas 6-24 y 6-25, y en la Tabla 3, página 6-55; la totalidad de estas páginas se incorpora en la presente, a título de referencia. En la forma de realización preferida, una mezcla de polvo esférico de berilio y aluminio sólido en forma de virutas, es calentada a una temperatura a la cual solamente se funden los componentes aluminio (típicamente superior a los 640 °C). Esto resulta en una suspensión de partículas de berilio en el aluminio líquido. Se obtiene una suspensión semi-sólida de aluminio y berilio, sin elevación a temperaturas extremas, y se logra una micro-estructura no-dentrítica en la fase del berilio, sin introducir elevadas fuerzas exteriores de cizallamiento, en el metal fundido líquido. Este proceso puede ser sucesivamente llevada a cabo bajo una atmósfera protectora, típicamente un entorno de vacío o un gas no reactivo tal como el argón, nitrógeno o helio. La Figura 2 es una microfotografía que muestra la deseable estructura no dentrítica de una aleación de aluminio-berilio, hecha mediante el prensado en caliente de polvo de aleación de aluminio y polvo de berilio equiaxial, a aproximadamente 704 °C. Las aleaciones que tienen la estructura mostrada en la Figura 2, son útiles para aplicaciones directas de ingeniería que requieren una solidificación in situ para preparar una parte o pieza componente. También pueden ser sometidas a procesos convencionales de trabajo de metales, inclusive su subsiguiente laminado, forjado o extrusión. Las aleaciones que tienen la estructura ilustrada en la Figura 2, también pueden servir como precursores para el procesamiento semi-sólido para producir partes de configuración neta. La Figura 3 es una microfotograf?a que muestra la estructura preferida después del procesamiento semi-sólido, modificado, de una aleación de aluminio-berilio. La micro-estructura de la Figura 3, es similar a la mostrada en la Figura 3. Dicho proceso semi-sólido, modificado, no significó la intro-ducción de fuerza de cizallamiento alguna, con anterioridad a la solidificación. Las mezclas tixotrópicas con estructuras similares a las ilustradas en la Figura 3, son inyectadas o moldeadas utilizando un equipo de extrusión o de colada por matriz, adecuadamente modificado. Típicamente, estos procesos son llevados a cabo en dispositivos similares a los utilizados para el moldeo por inyección, de materiales plásticos. El procesamiento semi-sólido convencional, se divide en dos operaciones principales: (1) el paso de la preparación de los materiales en bruto, necesario para desarrollar la micro-estructura inicial, y: (2) el paso de la configuración semi-sólida. A diferencia del procesamiento semi-sólido conocido, el método revelado en la presente no requiere el paso de la preparación de los materiales en bruto, por cuanto la micro-estructura propiamente dicha se logra de manera inmediata y automática empezando con dos componentes-polvo calentados por arriba de la temperatura de solidus de solamente uno de los componentes. Existe poca solubilidad terminal del berilio en el aluminio, o del aluminio en el berilio. Por ello, la temperatura de procesamiento del material a ser formado tixotrópicamente mediante el proceso semi-sólido reivindicado en la presente, sigue siendo inferior a la temperatura de liquidus de la aleación aluminio-berilio. Esto permite la utilización de equipos hechos con materiales de ingeniería menos complejos y relativamente económicos, que no ha de resistir las temperaturas extremas necesarias para fundir el berilio (superior a los 1280 °C). Las temperaturas de procesamiento seleccionadas, dependen de la fracción de volumen de los materiales sólidos presentes en la suspensión. La cantidad neta de los sólidos presentes en la suspensión, está dada por la cantidad de berilio sólido adicionado, mas la porción sólida (caso de haberla) del componente aluminio, parcialmente fundido. Estos conceptos innovativos permiten el procesamiento semi-sólido para lograr configuraciones netas, de las aleaciones de aluminio-berilio, a las bajas temperaturas que son típicas de los productos de aluminio. Existen dos métodos generalmente conocidos para la configuración de los semi-sólidos: (1) el forjado tixotrópico, en el cual la pieza de trabajo de aleación es configurada al ser apretujada en una matriz cerrada o ser hecho fluir mediante un émbolo, en la cavidad de un molde permanente, y: (2) la colada tixotrópica, en la cual el metal semi-sólido es transportado a la cavidad de un molde permanente mediante la carrera de avance de un gusano sinfín giratorio. Estos dos procesos son compatibles con la presente invención, tal como se demuestra mediante los siguientes ejemplos. Breve Descripción de las Figuras La Figura 1 es una Diagrama de Fases Aluminio-Berilio, de uso actual. La Figura 2 es una microfotografía que ilustra la morfología equiaxial en la fase berilio, de una aleación de aluminio-berilio, preparada de acuerdo con la presente invención. La Figura 3 es una microfotografía que muestra la retención de la morfología equiaxial del berilio, después del procesamiento semi-sólido modificado de una aleación aluminio-berilio. La estructura es similar a la mostrada en la Figura 2. La Figura 4 ilustra un conjunto ensamblado de cabezales de lectoescritura hechas con la aleación aluminio-berilio revelada en la presente. La Figura 5 muestra un brazo individual de un accionador, con una configuración neta, tomada del conjunto de la Figura 4. Las fuerzas ejercidas sobre el brazo, se han representado mediante vectores o flechas curvas. Detallada Descripción de la Invención Fueron llevados a cabo los siguientes Ejemplos para lograr configuraciones netas de aleaciones de aluminio que contienen adiciones de berilio. Dichas aleaciones de aluminio-berilio, fueron transformadas en configuraciones casi netas a partir del estado semi-sólido, para loscual se utilizó la congelación in situ o el forjado con matriz cerrada. Los Ejemplos demuestran claramente que la formación tixotrópica de una aleación de basada en aluminio con adiciones de berilio sólido, es factible sin fuerzas de cizallamiento introducidas desde el exterior. Todos los equipos relacionados con la protección del medio ambiente y con la seguridad e higiene industriales, inclusive una ventilación adicional HEPAVAC, fueron instalados antes de llevarse a cabo las pruebas. Periódicamente se efectuaron mediciones del aire, durante las pruebas y durante la operación final de limpieza. Durante las pruebas, todos los participantes llevaban las máscaras con filtro de aire y la ropa, adecuadas. Pueden obtenerse mayores detalles sobre la seguridad, solicitándolos a: Brush Wellman Inc., Cleveland, Ohio, EE.UU. El tixo-moldeo es un proceso de moldeo semi-sólido que se describe en términos generales en las Patentes Estadounidenses No. 4,694,881, 4,694,882 y 5,040,589. Cada una de dichas patentes se incorpora en la presente, a título de referencia. Tal como se enuncia en el Capítulo: Estado Anterior del Arte, de la presente Memoria Descriptiva, el arte actual requiere la adición de fuerzas de cizallamiento en metales sustancialmente liquefaccionados, a efectos de lograr la estructura no dentrítica necesaria. Los aparatos asociados con el moldeo de tixo-moldeo, fueron modificados para las pruebas que se mencionan a continuación, pero no se llevaron a cabo aquellos pasos de tixo-moldeo que requieren la aplicación de fuerzas de cizallamiento a metales en estado de liquidus para la generación de la estructura no dentrítica. Ejemplo 1 Materiales de Partida Para el Proceso Semi-sólido de Aleaciones de Aluminio-Berilio Para proveer las aleaciones aluminio-berilio de la presente, pueden utilizarse aleaciones basadas en aluminio que no sean aluminio comercialmente puro. También pueden ser utilizadas como un precursor para el proceso tixotrópico modificado, de la presente invención. Las aleaciones de aluminio se eligen en base a su compatibilidad con el berilio. Por lo general, dicha compatibilidad se caracteriza como una ausencia de elementos que podrían formar compuestos intermetálicos con el berilio que fuesen débiles, frágiles o de alguna otra manera, perjudiciales, a las temperaturas relativamente bajas utilizadas para el procesamiento semi-sólido. Son varias las aleaciones-candidato que satisfacen este requisito de la compatibilidad, inclusive las Aleaciones de Aluminio Clasificadas Según el American Society for Metals No. 1100, 1300, 2024, 5056, 6061, A356 y A357. Ver: Boyer, Aluminium Alloys ASTM Int'l Metals Handbook, Desk Ed., páginas 6-24, 6-25 y 6-55 (1985). Las composiciones de estas aleaciones han sido consignadas en la Tabla II. TABLA II COMPOSICIONES NOMINALES DE SELECCIONADAS ALEA- CIONES DE ALUMINIO Aleación Elemento AA No. Si Mg Cu Cr 1100 ~ ~ 0,12 ~ 6061 0.6 1,0 0,3 0,2 5056 ~ 5,0 ~ 0,1 1350 ~ ~ ~ ~ A356 7,0 0,3 ~ ~ A357 7,0 0,5 — — Por ejemplo, la Aleación de Aluminio en polvo No. 6061 (comercializado por Reynolds Aluminium Co., Louisville, Kentucky, EE.UU.), es mezclado con berilio molido por impacto en forma de polvo, equiaxial, provisto por Brush Wellman. La mezcla resultante es seguidamente isostáticamente prensada en caliente a una temperatura superior a la temperatura de solidus de la Aleación 6061 (aproximadamente 645 °C), pero bien por debajo del punto de fusión del berilio. El material resultante sirve, por ejemplo, como una carga para el proceso de tixo-moldeo, modificado, para la producción de partes (piezas) de precisión. Las temperaturas de procesamiento utilizadas para este material de partida, se hallan entre los 645 °C y los 700 °C, por lo que solamente se funde el aluminio.

Tal como indica la Tabla II, la Aleación de Aluminio No. 6061 contiene magnesio, cobre y cromo, cada uno de los cuales forma un compuesto intermetálico perjudicial de berilio cuando es procesado a las elevadas temperaturas requeridas en el procesamiento convencional, completamente fundido. Ver: Ashurst, Structure and Properties of I/M AlBe Allovs. ASM-Sponsored Aeromat, Long Beach, California (mayo 1991 ). Las temperaturas de procesamiento relativamente bajas utilizadas para obtener la fase líquida rica en aluminio, permite evitar la formación de compuestos perjudiciales, y confiere una amplitud mucho mayor en la capacidad de formar aleaciones. EJEMPLO 2 Preparación de Precursores para el Procesamiento Convencional El procesamiento semi-sólido, modificado de acuerdo con la presente invención, puede ser utilizado para fabricar materiales precursores para procesos metalúrgicos convencionales adicionales. Los polvos de aluminio, o una aleación basada en aluminio tal como la Aleación 6061, y el berilio, son mezclados y prensados al vacío en caliente en un rango de temperaturas superiores a la temperatura de solidus de la aleación de aluminio y por debajo del punto de fusión del berilio, tal como ya se indicó en el Ejemplo 1. El producto de este paso de consolidación semi-sólida, tiene la forma de un lingote, para el forjado de un componente de configuración neta mediante una matriz cerrada. También se utiliza el forjado en matriz abierta, en función del aspecto económico del proceso de la producción. El forjado de este componente tiene lugar por debajo de la temperatura de solidus de la aleación de aluminio, obteniéndose una parte de configuración terminada neta, procesada convencionalmente. EJEMPLO 3 Preparación de Precursores para el Procesamiento Semi-Sólido El procesamiento semi-sólido, modificado de acuerdo con la presente invención, también puede ser utilizado para fabricar materiales precursores para procesos semi-sólidos. Los polvos de aluminio, o una aleación basada en aluminio tal como la Aleación 6061, y el berilio, son mezclados y prensados al vacío en caliente en un rango de temperaturas superiores a la temperatura de solidus de la aleación de aluminio y por debajo del punto de fusión del berilio, tal como ya se indicó en los Ejemplos 1 y 2. El producto de este paso de consolidación semi-sólida, tiene la forma de un lingote, para el forjado de componentes de configuración neta mediante una matriz cerrada. Dichos componentes son preferentemente forjados en el rango de temperaturas superior a la temperatura de solidus de la aleación de aluminio, obteniéndose una parte procesada semi-sólida, con una configuración terminada neta. Sin embargo, cabe observar que la temperatura de este paso de forjado final, puede ser llevado a cabo por arriba o por debajo de la temperatura de liquidus de la aleación de aluminio, a efectos de ajustar la fracción total de material sólido durante los pasos finales. La fracción total de sólidos es igual a la fracción de berilio presente, además de la contribución de los sólidos de la aleación de aluminio, caso de haberlos. EJEMPLO 4 Preparación de los Materiales Precursores para el Forjado por Matriz Cerrada La Figura 2 es una fotomicrografía que muestra la deseable estructura no-dentrítica de una aleación de aluminio-berilio preparada prensando en vacío y en caliente, aluminio en polvo y berilio en forma de polvo equiaxial, a temperaturas entre los 645 C y los 700 °C, de acuerdo con la presente invención. La estructura no-dentrítica se obtuvo sin necesidad de fuerzas de cizallamiento, tal como agitación, con anterioridad a la solidificación. La estructura mostrada en la Figura 2, es útil para fines de ingeniería que requieren la solidificación in situ para preparar una parte componente. También pueden ser sometidos a procesos convencionales para trabajar los metales, inclusive su laminado, forjado o extrusión, subsiguientes. La micro-estructura no dentrítica mostrada en la Figura 2, fue obtenida en una aleación de aluminio con 40 por ciento de berilio, solidificado in situ, después del termo-prensado al vacío, de aluminio en polvo y berilio en polvo, de pureza comercial. El aluminio en polvo es comercializado por Reynolds Aluminium Co., Louisville, Kentucky, EE.UU., y el berilio en forma de polvo puede ser obtenido en Nuclear Metals Inc., West Concord, Massachusetts, EE.UU. Una mezcla pulvurulenta de 60 por ciento en peso, de polvo de aluminio de pureza comercial (malla -400) y 40 por ciento en peso, de berilio atomizado (malla -50), fue calentada al vacío a una temperatura de 704 °C, aplicándose una presión para compactar la masa semi-sólida. La estructura no dentrítica fue lograda sin necesidad de introducir fuerzas de cizallamiento, por cuanto la segunda fase (el berilio) permaneció sólido durante la totalidad del proceso. Como alternativa, los polvos pueden ser consolidados a una temperatura inferior a la temperatura de solidus del aluminio, aproximadamente 645 °, por lo que el aluminio no se funde. La estructura no dentrítica obtenida por consolidación debajo de la temperatura de solidus, es similar a la micro-estructura ilustrada en la Figura 2. Sus aleaciones fueron utilizadas como precursores para el procesamiento semi-sólido, tal como se señala en el siguiente Ejemplo. EJEMPLO 5 Forjado por Matriz Cerrada La estructura ilustrada en la Figura 2, también puede servir como un precursor para el procesamiento semi-sólido para producir partes con una configuración neta. La Figura 3 es una fotomicrografía que muestra la estructura deseable después del procesamiento semi-sólido de una aleación aluminio-berilio. Dicho proceso no implicaba ninguno procesamiento de cizallamiento, tal como una agitación, con anterioridad a la solidificación. Las estructuras tixotrópicas con estructuras similares a las mostradas en la Figura 3, son inyectadas o moldeadas, utilizando equipos de extrusión o de colada por matriz, modificados. Dichos procesos son típicamente llevados a cabo en dispositivos similares a los utilizados para el moldeo de material plástico por inyección. En la Figura 3 se muestra que aun después del forjado semi-sólido, la micro-estructura no dentrítica se conserva en la aleación de aluminio-berilio hecha de acuerdo con las técnicas descritas en el Ejemplo 4. Lo mismo que para el proceso del Ejemplo 4, el forjado semi-sólido no requirió fuerzas de cizallamiento externas. Unos lingotes sólidos de Al-Be, fueron maquinados a partir de un precursor hecho siguiendo técnicas como las señaladas en el Ejemplo 4. Mas particularmente, el precursor para este Ejemplo, fue preparado consolidando una mezcla de 40 por ciento en peso de berilio atomizado (malla -325) y 60 por ciento en peso, de aluminio en forma de polvo, de pureza comercial (malla - 400) a una temperatura de 621 °C, por debajo de la temperatura de solidus del aluminio. El berilio atomizado es comercializado por Brush Wellman, y el polvo de aluminio puro, es comercializado por Reynolds Aluminium Co. Los lingotes fueron seguidamente calentados a la temperatura de la región semi-sólida (aproximadamente 704 °C), en un horno. Los lingotes pre-calentados fueron transferidos a unas matrices, utilizándose tenazas, e inyectadas en cavidades cerradas, donde se solidificaron.

En la Figura 3 se ilustra la micro-estructura resultante después del proceso de inyección/ forjado. El tamaño y configuración de la fase de berilio, no se han alterado como resultado del procesamiento adicional, por cuanto el berilio permanece sólido durante la totalidad del proceso. Las partes (piezas) que contienen secciones delgadas, también son forjadas utilizando el método descrito en este ejemplo, pero modificado mediante un molde diseñado para las secciones delgadas. EJEMPLO 6 Preparación de Materiales Precursores, por Colada Una cantidad de berilio equiaxial fue adicionada a aluminio fundido, utilizándose para ello un flujo de aluminio para impedir la oxidación. Fueron adicionadas cantidades de hasta el 40 por ciento en peso, de berilio, al aluminio fundido. Seguidamente se dejó que el material fundido se solidificara in situ. Se formó una estructura no dentrítica, sin la necesidad de fuerzas de cizallamiento, por cuanto el berilio había sido añadido en forma equiaxial como un sólido, y no cambió de configuración. Las estructuras obtenidas son útiles para aplicaciones de ingeniería que requieren la solidificación in situ para lograr una parte (pieza) componente. Dicha estructuras también pueden ser sometidas a procesos convencionales de trabajado de metales, inclusive su subsiguiente laminado, forjado o extrusión. La estructuras obtenidas también pueden servir como precursores del procesamiento semi-sólido, para producir partes con una configuración neta. EJEMPLO 7 Procesamiento semi-Sólido de Aleaciones de Aluminio En este Ejemplo se resume cómo se hacen partes componentes utilizando el procesamiento semi-sólido, modificado, con polvos mezclados, seguido por prensado isostático en caliente, para lograr una densidad completa y mediante un forjado convencional, para definir la configuración. El aluminio en polvo es mezclado con 40 por ciento en peso, de polvo de berilio, y cargado en una matriz de termo-prensado al vacío. El termo-prensado al vacío es seguidamente llevado a cabo a una temperatura de aproximadamente 650 °C y bajo una presión de 1000 psi (70,31 kg/cm ), a efectos de lograr una densidad del 95 por ciento del valor teórico (porosidad, del 5 por ciento). El lingote es colocado en una termo-prensa isostática, a 15 ksi y aproximadamente 600 °C, para obtener una densidad completa. La parte resultante es forjada a una temperatura a la cual era completamente sólida, por ejemplo, aproximadamente 600 °C, y fue maquinada obteniéndose los componentes finales con propiedades similares a las enumeradas en la Tabla I. También es posible preparar partes mediante el procesamiento semi-sólido de polvos mezclados, seguido por el termo-forjado isostático y semi-sólido para lograr una densidad completa y definir la configuración. El termo-prensado al vacío, a una temperatura de aproximadamente 650 °C y 1000 psi (70,31 kg/cm2), aumenta la densidad al 95 por ciento de su valor teórico (porosidad, del 5 por ciento). El lingote es forjado en su estado semi-sólido, a una temperatura de aproximadamente 704 °C, obteniéndose una confi- guración casi neta, con propiedades similares a las indicadas en la Tabla I. Las pre-formas de aleación de aluminio que contienen berilio, fabricadas mediante termo-prensado al vacío, termo-prensado isostático, u otros métodos de consolidación de polvos, son subsiguientemente procesadas en subsiguientes operaciones de procesamiento semi-sólidas, lo cual incluye el forjado tixotrópico, la colada tixotrópica y la extrusión tixotrópica (semi-sólida). EJEMPLO 8 Ensayo Comparativo con un Proceso Completamente Sólido Inicialmente, una combinación de elementos aluminio y berilio fue fundida y transformada en un polvo de aluminio-berilio que fué laminado en caliente, en un proceso completamente sólido. En un procedimiento separado, un polvo de berilio y un polvo de aluminio, formados por separado, fueron seguidamente combinados y laminados en caliente, en un proceso completamente sólido. Para ambos procedimientos la aleación de aluminio elemental, No. 1100, fue utilizada junto con 20 por ciento en peso de polvo de berilio procesado por extrusión, y subsiguiente laminado en forma de plancha. Seguidamente fueron llevados a cabo unos ensayos de tracción, bajo condiciones de recién laminado y bajo condiciones de tensiones aliviadas. Dichos datos permitieron comparar las propiedades del material original en polvo, pre-aleado, atomizado (a diferencia de mezclado en forma de elemento), bajo ambas condiciones de trata- miento térmico. Los resultados se han consignado en la Tabla III. TABLA III RESISTENCIA A LA&IMfliSIOPBIBI í€S ALEACIONES DE Modulo del Condición Y.S. U.T.S Alargamiento Proceso (HT) (KSI) (KSI) (%) (MSI) 14.8 Atomi- recién lami25.5 31,3 14,8 mizado nado 11.6 tensiones a- 18,2 25,7 11,6 livianadas 11.6 en pol- recién lami18,5 20,2 3,6 vo,mezclado nado tensiones a- 10,0 17,9 14,9 liviadas La resistencia de la plancha de polvo elemental mezclado, era inferior a la de la plancha de polvo atomizado pre-aleado. Los valores de los módulos de elasticidad, eran significativamente inferiores a las del material atomizado pre-aleación. Esto demuestra que, en la ausencia de un paso de procesamiento semi-sólido, las propiedades requeridas para este material, no se logran mediante el mezclado de polvos elementales. Este Ejemplo demuestra que el simple mezclado de polvos de aluminio y berilio, seguido por la consolidación y laminación, es insuficiente para lograr las propiedades deseables. Son necesarios los procesos semi-sólidos modificados, de la presente invención. EJEMPLO 9 Producto Estructural Útil Los ejemplos, no limitativos, de artículos manufacturados con las aleaciones de la presente invención, pueden incluir brazos de accionador para disqueteras, paletas de turbina, cajas de aviónica y "pieles" para naves aéreas. En las Figuras 4 y 5 se muestra un conjunto de brazos giratorios de un accionador que tiene una perforación para girar alrededor del eje de una disquetera a efectos de posicionar un cabezal radialmente a través de un disco, siendo el conjunto de brazos, una pieza unitaria esencialmente consistente en una aleación de aluminio que contiene de aproximadamente 1 a aproximadamente 99 por ciento en peso, de berilio, siendo el resto, un componente aluminio. En particular, en la Figura 4 se ilustra un conjunto ensamblado de lectoescritura para el accionamiento de un disco duro, conjunto éste provisto de múltiples cabezales 12 montados en los brazos 14 del accionador. Los cabezales 12 y los brazos 14 del accionador, están ensamblados entre si en el árbol 16 del accionador, que es hecho rotar por la interacción entre la bobina de alambre conductor 18 y el imán dispuesto en el alojamiento 22 del imán. Los brazos 14 del accionador, son presionados mediante resorte para que se apoyen en el disco cuando el mismo está estacionario. Cuando el disco gira, por debajo del cabezal 12 se desarrolla una presión de aire que eleva ligeramente el cabezal por arriba del disco.

Claims (25)

1. Los brazos 14 del accionador están sometidas a las fuerzas verticales 24 y a las fuerzas angulares 26 mostradas en la Figura 5. Los brazos 14 del accionador, deben ser lo suficientemente rígidos para minimizar la amplitud de las vibraciones verticales y para evitar el dañar los discos situados por arriba y por debajo de los brazos accionadores 14. Similarmente, los brazos del accionador deben ser los suficientemente rígidos para minimizar la amplitud de las vibraciones laterales y para proveer un tiempo de respuesta mas breve para leer o escribir en un adecuado address en el disco. Los materiales laminados son efectivos para minimizar las deflexiones, principalmente en la dirección vertical. La morfología equiaxial en la fase berilio de la aleación de aluminio-berilio hecha de acuerdo con la presente invención, es efectiva para minimizar las deflexiones en ambas direcciones: la vertical y la lateral. En base a una revisión de esta revelación, es posible apreciar la posibilidad de diversas modificaciones y alteraciones de la presente invención. Dichos cambios y adiciones están destinados a recaer dentro de los alcances y espíritu de esta invención, tal como la misma se define en las reivindicaciones adjuntas. NOVEDAD DE LA INVENCION 1.- Una aleación de aluminio que contiene berilio, caracterizada porque comprende de aproximadamente el 1 a aproximadamente el 99 por ciento en peso, de berilio, siendo el resto, un componente aluminio, en la cual aleación el berilio se halla en forma sólida equiaxial y está disperso en dicho componente aluminio.
2. 2.- La aleación de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada porque comprende de aproximadamente 5 a aproximadamente 80 por ciento en peso, de berilio.
3. 3.- La aleación de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada porque comprende de aproximadamente 5 a aproximadamente 80 por ciento en peso, de berilio sólido equiaxial disperso en aluminio sustancialmente puro.
4. 4.- La aleación de acuerdo con la reivindicación 1 , caracterizada porque comprende de aproximadamente 5 a aproximadamente 80 por ciento en peso, de berilio sólido equiaxial disperso en una composición rica en aluminio.
5. 5.- La aleación de acuerdo con la reivindicación 4, caracterizada porque dicha composición rica en aluminio, es seleccionada de entre el grupo consistente en Aleaciones de Aluminio Nos. 5056, 6061, 1100, A356 y A357.
6. 6.- La aleación de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada porque la porción de berilio de dicha aleación tiene una micro-estructura no-dentrítica.
7. 7.- La aleación de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada porque dicha aleación es susceptible de mayor procesamiento mediante métodos semi-sólidos modificados.
8. 8.- La aleación de acuerdo con la reivindicación 7, caracterizada porque dichos métodos semi-sólidos modificados son seleccionados de entre el grupo consistente en forjado con matriz cerrada, forjado semi-sólido y moldeo semi-sólido.
9. 9.- La aleación de acuerdo con la reivindicación 1. caracterizada porque dicho berilio equiaxial es seleccionado de entre el grupo consistente en berilio en forma de polvo molido mecánicamente y berilio en forma de polvo esférico, atomizado.
10. 10.- La aleación de acuerdo con la reivindicación 3, caracterizadoa porque dicha aleación tiene un módulo de elasticidad de por lo menos el 25 por ciento mas alto, que el del aluminio.
11. 11.- Un método para preparar una aleación de aluminio según la reivindicación 1 , caracterizado porque contiene berilio, que comprende los siguientes pasos: (a) el proveer un componente aluminio en forma de polvo y un componente berilio en forma de polvo; (b) el mezclar dichos componentes aluminio y berilio; y (c) el fundir dicho componente aluminio a una temperatura superior a aproximadamente la temperatura de solidus del aluminio.
12. 12.- El método de acuerdo con la reivindicación 11, caracterizado porque dicho componente aluminio, es aluminio sustan-cialmente puro.
13. 13.- El método de acuerdo con la reivindicación 11, caracterizado porque dicho componente aluminio es una composición rica en aluminio.
14. 14.- El método de acuerdo con la reivindicación 11, caracterizado porque dicho mezclado de dichos componentes aluminio y berilio es llevado a cabo a una temperatura inferior a aproximadamente la temperatura de solidus del aluminio.
15. 15.- El método de acuerdo con la reivindicación 14, caracterizado porque la aleación resultante de aluminio que contiene berilio, es susceptible de un procesamiento ulterior mediante métodos semi-sólidos.
16. 16.- El método de acuerdo con la reivindicación 15, caracterizado porque dichos métodos semi-sólidos modificados son seleccionados de entre el grupo consistente en forjado con matriz cerrada, forjado semi-sólido y moldeo semi-sólido.
17. 17.- El método de acuerdo con la reivindicación 11, caracterizado porque dicho componente es berilio sólido equiaxial disperso en dicho componente aluminio.
18. 18.- El método de acuerdo con la reivindicación 17, caracterizado porque dicho berilio sólido equiaxial, es seleccionado de entre el grupo consistente en berilio en forma de polvo mecánicamente molido y berilio en forma de polvo atomizado, esférico.
19. 19.- El método de acuerdo con la reivindicación 11, caracterizado porque dicho paso de la fusión, (c), es llevado a cabo bajo la cobertura de un manto de un gas no reactivo seleccionado de entre el grupo consistente en argón, helio y nitrógeno.
20. 20.- El método de acuerdo con la reivindicación 11, caracterizado porque dicho paso de la fusión, (c), es llevado a cabo en un entorno de vacío.
21. 21.- El método de acuerdo con la reivindicación 11, caracterizado porque dicho paso de la fusión, (c), es un proceso seleccionado de entre el grupo consistente en termo-prensado al vacío, termo-prensado isostático y extrusión.
22. 22.- El método de acuerdo con la reivindicación 11, caracterizado porque además comprende pasos seleccionados de entre el grupo consistente en forjado con matriz cerrada, forjado semi-sólido, y moldeo semi-sólido.
23. 23.- Un método para preparar una aleación de aluminio según la reivindicación 1. caracterizado porque contiene berilio, que comprende los siguientes pasos: (a) el proveer un componente aluminio en forma de polvo y un componente berilio en forma de polvo; (b) el mezclar dichos componentes aluminio y berilio; (c) el fundir dicho componente aluminio a una temperatura superior a aproximadamente la temperatura de solidus del aluminio, a efectos de crear una suspensión semi-sólida de berilio sólido disperso en aluminio líquido; y (d) la colada in situ de la suspensión semi-sólida.
24. 24.- Un artículo manufacturado caracterizado porque com-prende la aleación de la reivindicación 1, teniendo dicho artículo: (a) un coeficiente de expansión térmica, en el rango de aproximadamente 6,4 a aproximadamente 13,0 pulg/pulg/°F x 10 ; (b) un módulo en el rango entre aproximadamente 44,0 y aproximadamente 10,0 MSI; y (c) una densidad en el rango entre aproximadamente 0,067 y "5 aproximadamente 0,063 lbs/pulgada
25. 25.- Un conjunto giratorio de brazos, de un accionador, caracterizado porque dicho compuesto de brazos comprende una perforación para girar alrededor de un árbol de una disquetera a efectos de posicionar un cabezal radialmente a través de un disco de dicha disquetera, siendo dicho conjunto de brazos, una unidad de una sola pieza consistente esencialmente en una aleación de aluminio que contiene berilio según la reivindicación 1, y que comprende de aproximadamente el 1 a aproximadamente el 99 por ciento en peso, de berilio, siendo el resto, un componente aluminio. EXTRACTO DE LA INVENCION Se revela una aleación práctica basada en aluminio y que contiene de 1 a 99 por ciento en peso, de berilio, y también se revelan métodos mejorados para el procesamiento semi-sólido de aleaciones de aluminio que contienen berilio. Los presentes métodos evitan el berilio fundido, la agitación de las aleaciones de aluminio-berilio fundidas, y la necesidad de introducir fuerzas de cizallamiento, gracias a la utilización de partículas atomizadas o molidas, de berilio mezcladas con aluminio sólido, en forma de partículas o en forma de liquidus. La retención de la morfología equiaxial del berilio después del procesamiento semi-sólido, modificado, de una aleación aluminio-berilio, queda demostrada mediante la fotomicrografía de la Figura.