Estrategias de síntesis de alta sinergia para la formación de aleaciones nano/microestructuradas

M.F. GIORDANA; S.A. OBREGÓN; M.R. ESQUIVEL; E. ZELAYA

Ciudad de Rosario

Congreso; XV Encuentro: Superficies y Materiales Nanoestructurados NANO 2015; 2015

Instituto de Física de Rosario (IFIR-CONICET)

Los métodos tradicionales de síntesis para aleaciones e intermetálicos incluyen uncamino termodinámico y cinético donde los procesos de difusión son dominantes. Estecamino, marcado mayormente por las condiciones de equilibrio requiere condiciones desíntesis de alto consumo energético (T > 900 °C) y elevado requerimiento tecnológico(materiales apropiados para estos tratamientos a altas temperaturas) para alcanzar el objetivobuscado. Sin embargo, existen caminos alternativos que combinan la sinergia de requerirbajas temperaturas con tiempos acotados de recocido.En este trabajo, se sintetizan aleaciones e intermetálicos de alto punto de fusiónmediante molienda reactiva de baja energía en Ar seguida de recocidos de baja temperatura(T ≤ 850 °C). Los reactivos y productos obtenidos fueron caracterizados por DSC, SEM,DRX y TEM. Se eligieron dos sistemas dúctil/frágil diferentes Cu0.76-Al0.24 (Cu-Al) yLa0.25Ce0.52Nd0.17Pr0.06Ni4.75Al0.25 (LaCeNdPr-Ni-Al). Ambos sistemas fueron molidos hastaalcanzar la etapa de completitud (ti >100 h) y luego fueron recocidos a T ≤ 850 °C por 48 h enAr. Los datos estructurales más relevantes hallados se presentan en la Tabla 1.Tabla 1-Resumen de estructuras halladas por molienda (M) y molienda + recocido (M+R)SistemaSíntesis por M Síntesis por M + R Consumo energéticoMayoritaria Secundaria Principal Secundaria máximo (kW/h)Cu-Al (Fm3m);γ2 (P-43m)-------- γ2 (P-43m);´ (Pmmn) (Fm3m) 10.5LaCeNdPr-Ni-Al CaCu5 (P6/mmm) NiAl (Fm3m)La (Fm3m)CaCu5(P6/mmm)NiAl (Fm3m); Ni(Fm3m),La (Fm3m) 14.3Las estructuras principales obtenidas por M para cada sistema reactivo son las quecorresponden a las respectivas cinéticas de formación. La muestra final obtenida no es puraindependientemente del tipo de sistema molido. Esto es debido a la difusión de corto alcanceno favorecida por la temperatura (T < 150 °C) que incluye la formación localizada de fasessecundarias más resilientes a la M que el sistema matriz. La síntesis por M+R evidencia elproceso de recuperación/recristalización de las fases obtenidas en el caso del sistemaLaCeNdPr-Ni-Al manteniendo las mismas identidades. En el caso del sistema Cu-Al alproceso de recristalización se le superpone el proceso de estabilización de la fase metaestable seguida de la formación de la fase metaestable respecto de , ´. El sistema Cu-Al y susproductos de molienda es un sistema menos resiliente que el LaCeNdPr-Ni-Al lo que seevidencia por el consumo energético máximo que se muestra en la Tabla 1.Agradecimientos: Los autores agradecen a ANPCyT (PICT 0643 y PICT 0092), UNComa (PI04/B183) y CONICET (PIP 0109) por financiamiento parcial.