Microstructural evolution of inconel 625 during thermal aging

Evolución microestructural del inconel 625 durante el envejecimiento térmico

Inconel 625 se debe a elementos de aleación propensos a la precipitación de diferentes fases intermetálicas y carburos secundarios durante el envejecimiento térmico. La base de la investigación es la superaleación de níquel Inconel 625 en estado laminado en caliente. El envejecimiento térmico se llevó a cabo a una temperatura de 650 °C con diferente duración de tratamiento para cada muestra. El análisis microestructural se realizó mediante microscopio óptico y microscopio electrónico de barrido. Los resultados de la observación de la microestructura mostraron la precipitación de la fase intermetálica γ- Ni₃Nb en la matriz γ y la fase δ-Ni₃Nb con carburos secundarios M₂₃C₆ en los límites de grano.

INTRODUCCIÓN

El Inconel 625 es una superaleación de níquel reforzada en solución sólida, por adición de cromo, molibdeno, niobio y otros elementos menores [1,2]. Debido a estos elementos y a adiciones menores de aluminio, titanio y carbono, se producen precipitaciones complejas durante el tratamiento térmico en un intervalo de temperaturas de aproximadamente 550 a 900 °C [1-8]. Las fases intermetálicas son Ni₂(Cr,Mo), γ´´ (Ni₃Nb) y δ (Ni₃Nb). La fase γ´ es metaestable con estructura DO₂₂ ordenada, mientras que la fase δ es la forma estable con estructura DO_a [1,3,4]. En el mismo rango de temperaturas también se ha descrito la precipitación de carburos secundarios M₂₃C₆ y M₆C [1,5-9]. La fase γ´ metaestable suele formarse en una matriz γ en forma de partículas con forma de disco o elipsoidales y mejora la dureza, la resistencia a la tracción y la fatiga de bajo ciclo [8,10]. La fase γ´´ precipita a temperaturas comprendidas entre 550 y 750 °C aproximadamente [1,3,4,8]. A temperaturas más altas, el dominio de precipitación de la fase γ´ se cruza con el dominio de precipitación de la fase δ [1,3,4,8]. El dominio de precipitación de la fase δ es aproximadamente de 650 a 900 °C. Para esta aleación, las mejores propiedades mecánicas por envejecimiento térmico se alcanzaron a una temperatura de 650 °C [7,8]. A una temperatura de 650 °C, la fase γ´ precipita en primer lugar, seguida de la precipitación de carburos secundarios M₂₃C₆ y de la fase δ. Pero la cinética de precipitación de estas fases está fuertemente influenciada por el estado de la aleación antes del envejecimiento térmico [4,5,7-9]. En este estudio se realizó el envejecimiento térmico de Inconel 625 en caliente a una temperatura de 650 °C con diferentes duraciones de tratamiento para estudiar la influencia del envejecimiento térmico en la evolución de la microestructura y la dureza.

EKSPERIMENTAL

En este trabajo se utilizó la superaleación de níquel Inconel 625 con la composición química indicada en la Tabla 1.