DSpace Repository

Estudio comparativo por diferentes técnicas, de los cambios microestructurales en aceros austeníticos, inducidos por la irradiación con iones de Ni

Show simple item record

dc.contributor.author Flores Fuentes, Naria Adriana
dc.date.accessioned 2021-09-09T22:32:25Z
dc.date.available 2021-09-09T22:32:25Z
dc.date.created 2013-06-10
dc.date.issued 2021-09-09
dc.identifier.citation Flores Fuentes, Naria Adriana. (2013). Estudio comparativo por diferentes técnicas, de los cambios microestructurales en aceros austeníticos, inducidos por la irradiación con iones de Ni. (Doctorado en Física de los Materiales). Instituto Politécnico Nacional, Sección de Estudios de Posgrado e Investigación, Escuela Superior de Física y Matemáticas, México. es
dc.identifier.uri http://tesis.ipn.mx/handle/123456789/29437
dc.description Tesis (Doctorado en Física de los Materiales), Instituto Politécnico Nacional, SEPI, ESFM, 2013, 1 archivo PDF (182 páginas). tesis.ipn.mx es
dc.description.abstract RESUMEN: En este trabajo se emplearon diferentes técnicas para estudiar los cambios microestructurales producidos por la irradiación en los aceros austeníticos DIN 1.4981, estabilizado con Nb, y DIN 1.4970, estabilizado con Ti, debido a la irradiación a dosis altas, 360 dpa y a altas temperaturas, 600°C y 650°C, respectivamente, con iones de Ni de 3.66 MeV en un acelerador lineal tipo Tandetron. Estas muestras se sometieron, previo a la irradiación, a un tratamiento térmico de recristalización, empleando 1100°C por una hora en vacío menor a ; esto, para liberar al material de defectos. Simulaciones teóricas realizadas con el programa SRIM-2003, muestran que el daño alcanza tan solo 1.25 micras bajo la superficie. Por ello se utilizan técnicas adecuadas para estudiar los cambios microestructurales y de composición en regiones cercanas a la superficie. Esto no fue un problema sencillo pues se requiere, ya sea de una preparación especial en sección transversal (FIB, TEM, EDXS) o técnicas de superficie ayudadas por un decapado progresivo de la superficie (XPS) o un control parametrizado de la profundidad del análisis (GXRD). Para el estudio de cambios microestructurales se empleó GIXRD, con esta técnica se observaron variaciones en el ancho de los picos de difracción y por tanto en el tamaño de cristalita, donde ésta disminuye para la ZI con respecto a la ZNI por la presencia de dislocaciones inducidas por la irradiación. Además, se realizan cuidadosas consideraciones teórico-prácticas para correlacionar los efectos de la irradiación con la profundidad variando el ángulo de detección (GDXRD), con esta geometría se observan cambios en el ancho y en la intensidad de los picos de difracción, que son provocados por defectos presentes en la superficie, los cuales disminuyen con la irradiación. Para los cambios de composición se empleó XPS asistido con un decapado iónico, donde se obtuvieron perfiles de concentración con la profundidad encontrándose una disminución en la ZI de Ni y Nb y un aumento de Cr, Si y Mo hacia la superficie, para el acero 1.4981, mientras que para el acero 1.4970 se tiene una disminución de Cr y Mo y un aumento de Ni, Si y Ti hacia la superficie en la ZI. También se realizaron medidas usando espectroscopía Mössbauer de electrones de conversión, (CEMS), ya que la señal de los electrones proviene de una profundidad de 300 nm. Con esta técnica se observan diferencias en el corrimiento isomérico, así como en el ancho del pico, al comparar la ZNI con la ZI de los aceros estudiados, los cuales se asocian a la presencia de defectos inducidos por la irradiación. En conclusión podemos decir que los cambios microestructurales y de composición tanto superficiales como volumétricos inducidos por la irradiación fueron congruentemente detectados por las diferentes técnicas empleadas y corroborados por observaciones directas de TEM. ABSTRACT: In this work, different techniques were used to study microstructural changes produced by irradiation in austenitic steels DIN 1.4981, stabilized with Nb, and DIN 1.4970, stabilized with Ti, due to high-dose irradiation, 360 dpa at high temperatures, 600 ° C and 650 ° C respectively with Ni ions with 3.66 MeV in a Tandetron linear accelerator. These samples were subjected to irradiation prior to a recrystallization heat treatment, using 1100 ° C for one hour in vacuum less than ; in order to get rid of the samples defects. Theoretical simulations performed with the SRIM-2003 program show that the damage reached only 1.25 microns below the surface. For this reason, proper techniques are used to study the microstructural and compositional changes in near-surface regions. This was not a simple problem because it requires either special preparation in cross section (FIB, MET, EDXS) or surface techniques helped by a progressive etching of the surface (XPS) or parameterized control of the depth of analysis (GXRD). GIXRD was used for the study of microstructural changes, with this technique variations was observed in the width of the diffraction peaks and therefore in the crystallite size, where a decrease in the crystallite size in the IZ with respect to the NIZ. Furthermore, there are theoretical and practical careful consideration to correlate irradiation effects with the depth when varying the detection angle (GDXRD), with this geometry changes are observed in the width and the intensity of the diffraction peaks, which are caused by defects present on the surface, which decrease with irradiation. To study composition changes was used XPS technique assisted with ion etching, for obtaining concentration profiles with depth. With this technique, we found a decrease in the IZ of Ni and Nb and an increased Cr, Si and Mo at the surface for steel 1.4981; whereas for steel 1.4970 there are a decreased Cr and Mo and an increased Ni, Si and Ti at the surface of the IZ. Measurements were also performed using CEMS, since the signal conversion electron is from about 300 nm. With this technique there are differences in the isomer shift, as well as the width of the peak, when comparing the NIZ with the IZ of the steels studied, which are associated with presence of radiation-induced defects. In conclusion we can say that the microstructural changes and both surface and volumetric composition induced by irradiation were consistently detected by the different techniques used and corroborated by direct observations of MET. es
dc.description.sponsorship CONACYT. Benemérita Universidad Autónoma de Puebla. Instituto Mexicano del Petróleo. Universidad de Puerto Rico, Recinto Universitario de Mayagüez. Centro de Investigaciones nucleares de Jülich. es
dc.language.iso es es
dc.subject Frenado nuclear es
dc.subject Segregación es
dc.subject Geometría es
dc.subject Irradiación es
dc.title Estudio comparativo por diferentes técnicas, de los cambios microestructurales en aceros austeníticos, inducidos por la irradiación con iones de Ni es
dc.type TESIS es
dc.contributor.advisor García Bórquez, Arturo


Files in this item

This item appears in the following Collection(s)

Show simple item record

Search DSpace


Browse

My Account