Efecto de la sustitución de V por Ti sobre las temperaturas de transformación de fase y el desajuste de red matriz/ precipitado en la superaleación 76Fe-12Al-12V

Resumo

Las aleaciones basadas en Fe-Al tienen un potencial considerable como materiales para aplicaciones estructurales
en altas temperaturas. Sin embargo, su insuficiente resistencia a la termofluencia ha sido un obstáculo
para su aplicación. La adición de un tercer aleante (Nb, Ti, Zr ó Ta) ha conseguido aumentar su resistencia a
altas temperaturas, pero a costa de una baja ductilidad. En trabajos previos y con el fin de resolver estas deficiencias,
investigamos aleaciones ferríticas de Fe-Al-V con precipitación coherente de la fase L21 (Fe2AlV)
sobre una matriz A2. Entre las posibles aleaciones, por presentar precipitados L21 de morfología esférica y
sin efecto de coalescencia en alta temperatura, seleccionamos la superaleación 76Fe-12Al-12V. Buscamos
ahora un cuarto aleante capaz de incrementar la temperatura de coexistencia del campo de dos fases A2+L21
y en consecuencia la máxima temperatura de aplicación. Encontramos que las secciones isotérmicas del rincón
rico en Fe de los diagramas de fases ternarios Fe-Al-V y Fe-Al-Ti poseen campos de fases similares.
Además, la relación entre las energías de formación calculadas para los intermetálicos L21 con Ti y V, permite
predecir una temperatura de equilibrio mayor para el Fe2TiAl que para el Fe2VAl. Por lo tanto, seleccionamos
al Ti como posible 4to aleante en la superaleación 76Fe-12Al-12V. En este trabajo mostramos que la
sustitución del vanadio por titanio incrementa levemente la temperatura máxima de existencia del campo A2
+ L21, además el desajuste de red matriz/precipitado es anulado para un contenido de Ti entre 0,5 y 1 % atómico
e incrementado en forma positiva a mayores porcentajes de Ti. Analizamos por otro lado la cinética de
engrosamiento de los precipitados L21 hallando que la velocidad aumenta con el agregado de Ti y la morfología
se modifica de esférica a cúbica.
Palabras clave: Superaleación ferrítica, Transformaciones de fase, Desajuste de red.