Precipitación y bordes de grano en aleaciones CuAlBe

M.L. CASTRO; S. MONTECINOS; A. CUNIBERTI

Buenos Aires

Congreso; 2º Congreso Argentino de Microscopía; 2012

Asociación Argentina de Microscopía SAMIC

El sistema CuAl posee una la fase beta, bcc desordenada, que es estable a alta temperatura, entre los 22 y 25 %at. de Al, y presenta un punto eutectoide para 24% at. de Al y 823 K. Por debajo de este rango de estabilidad, las fases de equilibrio son alfa (estructura fcc) y gama2 (estructura Cu9Al4), para contenido bajo y alto de Al, respectivamente. La fase beta puede ser retenida metaestablemente a temperatura ambiente mediante enfriamientos rápidos. Durante este enfriamiento, se ordena y luego transforma martensíticamente, alrededor de los 620K, que es una temperatura demasiado alta para aplicaciones prácticas de interés; esta temperatura disminuye con el aumento de contenido de Al pero la fase beta se hace menos estable. Como consecuencia se han estudiado, y estudian, sistemas base CuAl tal que con el agregado de un tercer elemento se obtengan temperaturas de transformación espontánea adecuadas. Los resultados obtenidos con el agregado de pequeñas cantidades de Be a la aleación próxima a la composición eutectoide revelan que se produce una pronunciada disminución de la temperatura Ms. Esta, y otras importantes características, han hecho que sea de gran interés el estudio de aleaciones pertenecientes al sistema CuAlBe.Con el objeto de analizar el efecto del Be sobre los procesos de precipitación, se diseñaron yrealizaron experiencias de enfriamiento continuo. Las mismas consisten en enfriar muestras, desdetemperaturas elevadas (dentro del rango de estabilidad de la fase beta), a distintas velocidades, ydetener este proceso, a diferentes temperaturas (Tq). Este trabajo metódico permite determinar con buena precisión, las temperaturas de transformación y los distintos tipos de sitios y morfologías de las fases precipitadas. En todos los casos se obtiene que un factor muy importante en la formación de las fases precipitadas es la velocidad de enfriamiento, siendo posible eliminarlas si la misma es elevada. En este trabajo se presenta una evaluación comparativa de la microestructura, entre muestras mono y policristalinas, analizando fundamentalmente el posible efecto de los bordes de grano. A una baja velocidad de enfriamiento (aproximadamente 3 K/min), las observaciones efectuadas con microscopia óptica de muestras adecuadamente pulidas y atacadas, revela, alrededor de 820-870K, la formación y crecimiento de fase pro-eutectoide γ2, que aparece distribuida uniformemente tanto en las muestras mono como policristalinas, indicando que los bordes de grano no actúan como sitios de nucleación preferencial. Sin embargo, los núcleos que allí se forman crecen a lo largo de los bordes de grano, apareciendo éstos decorados por los precipitados.Por debajo de 750-770 K, la fase gama disminuye levemente y se observa la formación de dominios de orden DO3, en cuyas interfases nuclean posteriormente (a 700K) agujas de fase a.Por debajo de 700 K, se observa una estructura compuesta por una matriz de fase beta1, placas delgadas de fase alfa` y precipitados de fase gama2. Estos últimos presentan una morfología mas globular y en algunos sectores aún se aprecian formas dendríticas.