CARACTERIZACIÓN Y EVOLUCIÓN DE FASES MEDIANTE TEM Y DRX CON LUZ SINCROTRÓN EN SOLDADURAS TLPB IN718/Al/IN718

POLISERPI, MARIANA; BARRIOBERO-VILA, PERE; REQUENA, GUILLERMO; GARCÍA, LAURA NOEL; TOLLEY, ALFREDO

Mar del Plata

Congreso; 20° Congreso Internacional de Materiales SAM-CONAMET 2022; 2022

INTEMA

A lo largo de las últimas décadas se desarrollaron nuevos métodos de unión con el fin de mejorar la soldadura de las aleaciones destinadas al uso a elevada temperatura. En particular, el método de unión por fase líquida transitoria (TLPB, del inglés Transient Liquid Phase Bonding) surgió como una solución ante los inconvenientes encontrados en la soldadura por fusión de las superaleaciones base Ni [1]. El principio físico de la metodología TLPB se basa en la interacción, bajo condiciones isotérmicas, de un sustrato y un metal de aporte en estado líquido cuyo punto de fusión es menor que el del metal base. La unión mediante este método consta de tres etapas principales: disolución del metal base, solidificación y homogeneización. De esta forma, el proceso de solidificación ocurre a temperatura constante [2]. Dependiendo de las aleaciones involucradas en la unión y sus características difusivas, la obtención de una unión homogénea puede demandar un tiempo prolongado [3]. Sin embargo, la detención del proceso luego de la etapa de solidificación y antes de alcanzar la homogeneización completa, puede favorecer a la formación de fases que poseen un punto de fusión notablemente mayor que el del metal base como intermetálicos del sistema Al-Ni. En este trabajo, el método TLPB fue aplicado a 1000°C, utilizando una superaleación IN718 como metal base y láminas de Al como metal de aporte. La microestructura obtenida en la zona de unión mostró un arreglo simétrico de las fases en forma de capas paralelas a las superficies originales del metal base (Figura 1). Las fases formadas en la zona de unión fueron identificadas mediante microscopía electrónica de transmisión y su evolución in-situ mediantedifracción de rayos X de energía alta con una fuente de luz sincrotrón. Los resultados de la identificación de fases mostraron la presencia de la fase intermetálica AlNi, la fase sigma y la fase Laves, entre otras. El seguimiento mediante DRX evidenció que la fase AlNi modifica su parámetro de red a temperatura constante, probablemente como consecuencia de su cambio de composición. El comportamiento mecánico fue evaluado de forma preliminar con ensayos de flexión en tres puntos. Éstos mostraron que las capas formadas no sufren delaminación severa en las intercaras cuando son sometidas a este tipo de esfuerzos a temperatura ambiente (Figura 2). La investigación presentada provee evidencia experimental para la obtención de fases resistentes a temperaturas elevadas mediante el método TLPB y su potencial aplicación en la fabricación de coatings.