Estudio calorimétrico, magnético y resistométrico de las transiciones de fase en β Cu-Al-Mn

DIEGO VELAZQUEZ; MARCOS A.E. CHAPARRO; RICARDO ROMERO; FERNANDO LANZINI

San Carlos de Bariloche

Congreso; Congreso Internacional de Metalurgia y Materiales, 18° SAM-CONAMET; 2018

Asociación Argentina de Materiales

El agregado de Mn al sistema Cu-Al genera un ensanchamiento del rango de estabilidad de la fase bcc (fase β estable a altas temperaturas). Dependiendo de la composición, la fase β retenida metaestablemente presenta una diversidad de transformaciones en el estado sólido: descomposición en fases de equilibrio, ordenamiento atómico en primeros y segundos vecinos; transición para→ferromagnética; transformación martensítica y descomposición espinodal en dos fases con estructuras cristalinas similares con composiciones y parámetro de red diferentes, una de ellas tendiente al Cu3Al, y la otra al Cu2AlMn. Se estudió una aleación de composición Cu - 22.64 %at.Al - 8.26 %at.Mn, seleccionada especialmente dado que para la misma es posible observar los cuatro tipos de transformaciones mencionadas previamente. En el presente estudio se utilizaron las técnicas de calorimetría diferencial de barrido (DSC), resistometría eléctrica (RE) y se realizaron determinaciones termomagnéticos (TM). Se obtuvieron las temperaturas características de cada proceso. Se verificó que el orden atómico ocurre en dos etapas sin superposición, con ambas temperaturas críticas difiriendo por aproximadamente 100 K, siendo ambas transiciones de segundo orden. La transición para→ferromagnética fue estudiada experimentalmente mediante TM y DSC, determinándose el ciclo de histéresis y siendo la temperatura de Curie para la composición homogénea de ~ 550 K. Se observó que tratamientos isotérmicos a temperaturas inferiores a los 500 K producen la descomposición espinodal de la muestra, dependiendo la composición de las fases producto de la temperatura de tratamiento. Los resultados experimentales referentes a las transiciones de orden atómico y magnético se contrastaron con los predichos mediante simulaciones de Monte Carlo basadas en un modelo recientemente desarrollado. Por último, se encontró una compleja interrelación entre la descomposición espinodal y la transición magnética, la cual es analizada a partir de la interpretación de los termogramas de DSC.