Uniones mediante una fase líquida transitoria utilizando cintas amorfas del sistema Ni-Cr-B-Si como material de aporte: caracterización microestructural y mecánica de la juntura en componentes estructurales de acero

DI LUOZZO N.; FONTANA M.; ARCONDO B.; BOUDARD M.

San Miguel de Tucumán

Congreso; Reunión de la Asociación Física Argentina; 2016

Asociación Física Argentina

La uniónmediante una fase líquida transitoria (Transient Liquid Phase Bonding, TLPB) esuna técnica que se presenta como una opción a los procesos tradicionales desoldadura, en particular a las realizadas tanto por difusión en estado sólidocomo por brazing. La misma hademostrado sus potencialidades en lo que respecta a las propiedades mecánicasde las piezas unidas - tanto en ensayos de tracción como de flexión - en unavariedad de productos metálicos, destacándose los aceros. Para llevara cabo las uniones por TLPB, se utilizan habitualmente cintas metálicasamorfas. En particular, para la unión de piezas de acero - es decir, el metalbase - se emplean como material de aporte cintas amorfas de los sistemasNi-Si-B y Ni-Cr-Si-B. Como resultado de la formación de la brecha líquida y suposterior solidificación isotérmica, las uniones se destacan por sus altas concentracionesde Ni. Estas se han estudiado extensamente en lo que respecta a sus propiedadesmecánicas, pero con resultados contradictorios. Sin embargo, se observa una totalausencia en correlacionar la microestructura observada y las propiedadesmecánicas medidas en las uniones. Entre los metalesferrosos con altas concentraciones de Ni, podemos destacar desde aceros paraservicios a bajas temperaturas (ej.: 9% Ni), hasta meteoritos - muchos de loscuales consisten de soluciones sólidas de Fe-Ni. Estos últimos se destacan portener una microestructura bainítica y/o martensítica, en conjunto con lapresencia de austenita retenida, incluso con bajas concentraciones de C y/obajas velocidades de enfriamiento. Teniendo presente las relaciones deorientación determinadas tanto por difracción de rayos X como por microscopíaelectrónica de transmisión entre los distintos grupos de granos de bainita y martensita,su cumplimiento fue estudiado por difracción de electrones retrodispersados(Electron Backscatter Diffraction, EBSD).En estetrabajo se realizaron uniones por TLPB de barras de acero de bajo contenido deC utilizando como material de aporte cintas amorfas del sistema Ni-Cr-Si-B. Enlo que respecta a la microestructura, esta fue caracterizada por microscopíaelectrónica de barrido. Estas constan de complejas combinaciones de bainita ymartensita, cuyas relaciones de orientación fueron estudiadas por EBSD. Porotro lado, se realizaron ensayo de tracción y flexión en probetas obtenidas delas uniones realizadas, para el estudio tanto de sus propiedades mecánicas comode la cohesión entre el metal base y la juntura. Finalmente, se realiza unaamplia discusión en lo que respecta la relación entre la microestructura-propiedades mecánicas de las uniones.