Diagrama de fases experimental Zr-Fe y Zr-Sn-Fe de la zona rica en Fe a la temperatura de 1100 °C

NIEVA, N.; JIMÉNEZ, J.; GÓMEZ, A.; ARIAS, D.; GRANOVSKY, M. S.

Viña del Mar

Congreso; IBEROMET XI-CONAMET/SAM - 2010; 2010

Pontificia Universidad Católica de Valparaiso - CONAMET

Las aleaciones de base Zr son de gran aplicación en la industria nuclear; entre ellas las de tipo Zircaloy que contiene como base Zr y cuyos aleantes principales son Sn y Fe. Existen pocos antecedentes de trabajos experimentales sobre diagramas de fases del sistema Zr-Sn-Fe. Entre los primeros, del año 1960, Tanner y col. [1] estudiaron este diagrama en la región comprendida entre el Zr puro y los compuestos Zr4Sn y ZrFe2. Entre los últimos trabajos figuran una revisión realizada por Raghavan [2] de 1992 y el de Nieva y Arias (2006) sobre los diagramas de fases de este sistema correspondientes a los cortes isotérmicos de 800 y 900°C [3]. La región del diagrama comprendida entre el Sn y Fe puros y el compuesto ZrFe2 ha sido informada por Gómez, Nieva y Arias en 2007 a la temperatura de 800°C [4]. Con el objeto de evaluar parte de esta última región a temperaturas superiores, en este trabajo se procedió al diseño de diferentes aleaciones binarias Zr-Fe en la zona cercana a los compuestos ZrFe2 y Zr6Fe23 y aleaciones ternarias de Zr-Sn-Fe en la región rica en Fe del sistema ternario. Las aleaciones se sometieron a un tratamiento térmico de 2 meses a la temperatura de 1100 ºC. Posteriormente se procedió a la identificación de las fases presentes utilizando para ello diferentes técnicas complementarias de caracterización (principalmente técnicas de difracción de rayos-X y de microanálisis). Se argumenta acerca de la estabilidad de la fase Zr6Fe23, que en la literatura se encuentra aun en discusión, y se delinea el diagrama de fases ternario experimental resultante para esta región del diagrama.