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Caracterización de la temperatura de solubilizado y precipitación en una superaleación CMSX-4

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Resumen

Las superaleaciones base níquel son usadas en álabes de turbina debido a sus excelentes propiedades mecánicas a altas temperaturas. Estas excelentes propiedades son el resultado de una microestructura característica que consta de una fase endurecida, γ', que se encuentra coherentemente unida a una matriz γ de base Ni. Las propiedades mecánicas de estas superaleaciones dependen en gran medida del tamaño, la morfología y la distribución de la fase γ'. Tanto la fase γ como la fase γ' tienen una estructura cristalográfica fcc, existiendo un pequeño desajuste en el parámetro de red entre ambas fases que influyen fuertemente en la evolución microestructural durante el funcionamiento a altas temperaturas. El conocimiento de la cinética de estos cambios es necesario para el mejoramiento del diseño de los tratamientos térmicos y para una mejor comprensión de los efectos de las condiciones de alta temperatura de servicio en la evolución de la fase γ'. Esto es particularmente real para las condiciones donde el crecimiento y la disolución de las partículas de fase γ' puede ocurrir. En el presente estudio se determinó la temperatura de transformación, es decir, temperaturas de inicio y finalización para los procesos de solubilización y precipitación de γ' por medio de un Análisis Diferencial Térmico-(DTA-TG) en una superaleación CMSX-4.

Nickel superalloys are used as the material for turbine blades due to their excellent mechanical properties at higher temperature. These excellent properties are a result of the microstructure, wich consist of their hard intermetallic (γ´) phase that is coherently embedded in the Ni-base (γ) phase. The mechanical properties of these superalloys largely depend on the size, morphology and distribution of the (γ´) phase. Both the (γ) and (γ´) phases have fcc crystallographic lattices, although a small misfit between the two is present, which strongly influence the microstructural evolution during operation at high temperatures. A comprensive knowledge of the kinetics of these changes is necessary for the design of improved heat treatment processes and for a better understanding of the effects of high temperature service conditions on (γ´) phase can occur. In the present study we determined the transformation temperatures, that is start and ending temperatures for solution and precipitation processes of γ´ by using Differencial Thermal Análisis-(DTA-TG) measures in a CMSX-4 superalloy.

Palabras clave
Tratamiento Térmico
transformaciones de fase
Superaleaciones
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