Engrosamiento de precipitados coherentes en aleaciones del sistema Fe-Ni-Al.

Abstract

Resumen El estudio del engrosamiento de precipitados β´ ((Fe, Ni) Al) en una matriz de Fe-α en las alecaiones Fe-8%Ni-11%Al, Fe-10%Ni-12%Al y Fe-15%Ni-15%Al (%atómico) se llevó a cabo mediante tratamientos térmicos de envejecido isotérmico a 850°C por diferentes tiempos. La caracterización microestructural se llevó a cabo mediante microscopía electrónica de barrido de alta resolución, mientras en la caracterización mecánica se utilizó microdureza Vickers. Los resultados muestran las tres aleaciones se encuentran a 850°C dentro del campo bifásico α+β´, siendo la descomposición observada, αsss→α+ β´. La estimación de la fracción volumétrica de precipitados a 850°C para las aleaciones Fe-8%Ni-11%Al, Fe-10%Ni-12%Al y Fe-15%Ni-15%Al fue 0.05, 0.19 y 0.34, respectivamente. En el análisis de la evolución de los precipitados β´ se demuestra que el engrosamiento de los precipitados en las tres aleaciones envejecidas 850°C está controlado por el mecanismo de difusión, acorde a lo predicho con la teoría propuesta por Lifshitz, Slyozov y Wagner (LSW). El cambio de la morfología de los precipitados β´ durante el proceso de engrosamiento para las aleaciones Fe-8%Ni-11%Al y Fe-10%Ni-12%Al fue de esféricas→cuboidales→paralepípedos. En el caso de la aleación Fe-15%Ni-15%Al, los precipitados están interconectados y crecen con el tiempo de envejecido reduciendo su interconexión. Dicha interconexión promueve que la distribución de precipitados no concuerde con lo propuesto por la teoría LSW. La distribución de tamaño de precipitados es acorde a las teorías modifícadas de la LSW donde ocurre un ensanchamiento de la distribución a tiempos prolongados de envejecido para las aleaciones Fe-8%Ni-11%Al y Fe-10%Ni-12%Al. La cinética de engrosamiento resultó ser más rápida a una fracción volumétrica más baja correspondiente a la aleación Fe-8%Ni-11%Al en comparación con la aleación de Fe-10%Ni-12%Al.