Evolution of microstructure during hot deformation of INCONEL 625 alloy with different strain rates

Evolución de la microestructura durante la deformación en caliente de la aleación INCONEL 625 con diferentes velocidades de deformación

Se realizaron ensayos de compresión en caliente de la superaleación Inconel 625 utilizando un dilatómetro de deformación hasta el nivel de deformación de 0,7 a 1 050 °C, con una velocidad de deformación diferente. Se utilizaron el microscopio óptico y la técnica de difracción de retrodispersión de electrones para investigar la evolución de la microestructura y los mecanismos de nucleación de la recristalización dinámica. La evolución microestructural de Inconel 625, deformado hasta el nivel de deformación de 0,7 a 1 050 °C, revela que el tamaño de los granos de recristalización dinámica (DRX) y la fracción de DRX aumentan con la disminución de la velocidad de deformación. A la velocidad de deformación de 10 s^-1, los tamaños de grano se sitúan principalmente en el tamaño inferior a 20 μm, lo que indica que la nucleación de DRX fue dominante debido a los efectos combinados de la alta energía almacenada y el corto tiempo de deformación para el crecimiento de grano a alta velocidad de deformación.

INTRODUCCIÓN

La aleación de níquel-cromo Inconel 625 se utiliza por su alta resistencia y su excelente resistencia a la corrosión. La resistencia de la aleación Inconel se deriva del efecto rigidizador del molibdeno y el niobio en su matriz de níquel-cromo, por lo que no se requieren tratamientos de endurecimiento por precipitación. Esta combinación de elementos también es responsable de una resistencia superior a la corrosión en una amplia gama de entornos corrosivos de gravedad inusual, así como de los efectos de las altas temperaturas. Durante la deformación en caliente de metales o aleaciones, el comportamiento de flujo del material suele ser muy complejo, y el control de la microestructura es importante para optimizar las propiedades mecánicas finales [1]. Los estudios muestran que el endurecimiento por trabajo (WH), la recuperación dinámica (DRV) y la recristalización dinámica (DRX) se producen en los metales y aleaciones con baja energía de falla de apilamiento durante la deformación en caliente [2,3]. En general, la DRX no sólo es un importante mecanismo de ablandamiento, sino también un método eficaz para refinar el tamaño. Las superaleaciones con base de níquel se utilizan en los modernos motores aeronáuticos y turbinas de gas. El mecanismo de refuerzo se atribuye principalmente a las fases coherentes γ´ (estructura LI₂ con composición Ni₃ (Al,Ti) y γ´´ (estructura DO₂₂ con composición Ni₃ Nb) en la matriz cúbica centrada en la cara (fase γ) [4].

EXPERIMENTAL

Para los ensayos de deformación en caliente se utilizaron probetas planas de Inconel 625, con la composición química que figura en la Tabla 1. Las probetas se cortaron de 11 mm de diámetro y se sometieron a ensayos de deformación en caliente. Las probetas se cortaron a partir de chapa laminada en caliente de 11 mm de espesor. A partir de probetas planas de Inconel 625 se mecanizaron probetas cilíndricas de 5 mm de diámetro y 10 mm de altura.