Grain size influences the corrosion and cavitation of Ni3Al intermetallic alloys

El tamaño de grano influye en la corrosión y cavitación de aleaciones intermetálicas Ni3Al

En un artículo reciente se ha estudiado la influencia del tamaño de grano en la corrosión y cavitación de la aleación intermetálica de base Ni₃Al. La investigación se llevó a cabo en Ni₃Al - aleación intermetálica basada dopado con boro y circonio. El tamaño de grano inicial de 6, 20 y 45 μm las muestras investigadas se obtuvo a través de laminación en frío seguido de recocido de recristalización. Se comprobó que el tamaño de grano inicial no influye en el potencial de ruptura ni en el potencial de reavivación. Por otro lado, se encontraron varios tipos de picaduras para aleaciones con diferente tamaño de grano durante los ensayos de corrosión en soluciones de cloruro sódico. Se observó que el aumento del tamaño de grano reduce la profundidad de las picaduras cavitacionales. Sin embargo, la superficie de las picaduras aumenta con el aumento del tamaño de grano.

INTRODUCCIÓN

Los materiales estructurales están expuestos a ambientes corrosivos y de cavitación durante su explotación. El daño de incluso un elemento crucial de una construcción en constante funcionamiento expone a graves pérdidas económicas.

El fenómeno de cavitación se basa en el daño mecánico de la muestra a través de la implosión de burbujas de cavitación en las proximidades o en la superficie del material, lo que implica pérdidas mariales. En condiciones críticas puede aparecer una corriente acumulativa con una velocidad superior a 100 m/s [1, 2]. Como resultado de los pulsos de presión, se produce un fortalecimiento de la capa superficial, aunque también suelen observarse microfisuras, pérdidas de material y cambios en la microestructura [3-5].

Las aleaciones intermetálicas basadas en Ni3 Al son potencialmente atractivas debido a sus propiedades físicas y mecánicas [6-8]. Estos materiales presentan un elevado límite elástico y rigidez, alta resistencia a la corrosión y al desgaste por cavitación y abrasión en diversos entornos. Además, su precio es bastante competitivo en comparación con las aleaciones clásicas a base de níquel resistentes al calor.

Las aleaciones intermetálicas basadas en Ni3 Al con diversidad de propiedades pueden obtenerse mediante la selección de la tecnología de fabricación, los elementos de aleación, las condiciones de cristalización y la tecnología de procesamiento [9]. Por lo tanto, estos materiales tienen potencial para ser aplicados en las industrias metalúrgica, automovilística, química y aeronáutica en los próximos años [10].

INVESTIGACIÓN EXPERIMENTAL

El material investigado fue un aluminuro de níquel dopado con Zr y B con la siguiente composición química con la siguiente composición química Ni-22Al-0,26Zr-0,1B (% atómico). El material en estado bruto se sometió a laminación en frío hasta una reducción del espesor del 60 %, seguida de un recocido de recristalización de 1 hora. La temperatura del recocido de recristalización (900°C, 1 100°C, 1 200°C) se ajustó para obtener tamaños de grano preasumidos del material investigado.