Effect of carbon addition on functional and mechnical properties of the Ni3Al phase
Efecto de la adición de carbono sobre las propiedades funcionales y técnicas de la fase Ni3Al
Se aplicó la tecnología de fundición y se investigaron dos aleaciones basadas en la fase Ni3Al con contenido variable de carbono de 0,2 y 1,25 % en peso de C, respectivamente. Se determinó la resistencia al desgaste abrasivo, el coeficiente de fricción y la microdureza Vickers. Se realizaron estudios metalográficos para examinar la macro y microestructura de las aleaciones investigadas. Se observó un aumento de la resistencia al desgaste abrasivo y de la microdureza de la aleación que contenía 1,25 % en peso de C. Se determinó el coeficiente de fricción, que para la aleación con mayor contenido de carbono era mucho menor que para la aleación que contenía 0,2 % en peso de C. Se informó de que los cambios estructurales tenían cierto efecto sobre las propiedades funcionales y mecánicas de las aleaciones examinadas.
INTRODUCCIÓN
La fase Ni3Al (γ´) pertenece al grupo de los aluminuros de níquel y ofrece muy buena resistencia a la corrosión y a la oxidación a altas temperaturas [1,2]. Sin embargo, una de sus principales características es el comportamiento anómalo asociado a un aumento de la resistencia y de la resistencia a la abrasión en función de la temperatura [3,4]. Dichas propiedades pueden mejorarse considerablemente mediante el refuerzo de la fase Ni3Al con partículas cerámicas producidas in situ en la masa fundida de la aleación [5,6]. Esta propiedad hace que la fase γ´ se utilice comúnmente en las superaleaciones basadas en níquel como uno de los dos componentes estructurales básicos. Debido a su alta fragilidad a temperatura ambiente y a su baja ductilidad, esta fase en las superaleaciones de níquel está embebida en una matriz fcc γ - blanda y plástica [7].
Como en muchos otros casos, también en la fase γ´ se produce la disolución de los aditivos de otros elementos de efecto aleante [8-10]. Esto suele implicar cambios en el tamaño y las características básicas de las células presentes en una fase cristalina. La consecuencia es el cambio observado macroscópicamente en las propiedades físicas, funcionales y mecánicas de la aleación, en comparación con el material base. Además, durante el funcionamiento, se observan cambios frecuentes en la aleación debidos a procesos de difusión, que dan lugar, por ejemplo, a la formación de nuevas fases. Su efecto habitual es el deterioro de las propiedades del material. En la actualidad, parecen especialmente interesantes los estudios relacionados con la estabilidad de las superaleaciones a base de níquel-aluminio de cuarta generación y de los precipitados TCP desfavorables que aparecen en ellas [11-14].
Se realizaron estudios metalográficos, seguidos de ensayos de las propiedades funcionales y mecánicas de dos aleaciones basadas en la fase Ni3Al, conteniendo 0,2 y 1,25 % en peso de C, respectivamente. Se examinó la influencia de los cambios estructurales que tienen lugar en las aleaciones examinadas sobre parámetros como la velocidad de desgaste, el coeficiente de fricción y la microdureza Vickers.
Recursos
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Formatopdf
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Idioma:inglés
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