SISTEMA Fe-Sn- Zr. DIAGRAMA DE FASES EXPERIMENTAL

TOLOSA MARTÍN RODRIGO; CORVALÁN CAROLINA; NIEVA NICOLÁS; ARIAS DELIA

Buenos Aires.

Encuentro; AATN 2016 - XLIII REUNIÓN ANUAL; 2016

Asociación Argentina de Tecnología Nuclear

Las aleaciones de base Zr son de extendida aplicación en el campo de la tecnología nuclear. El Zr, aleado con Sn y Fe, es la base principal de las aleaciones tipo zircaloy, aún hoy muy utilizadas como elementos estructurales y como contenedores de los elementos combustibles en reactores nucleares. Este sistema metalúrgico ternario también forma parte de aleaciones de más reciente desarrollo como las Zirlo (EEUU). Si bien en todas ellas el Zr es componente mayoritario es útil e importante conocer los diagramas de fases de sus componentes en la forma más completa posible.En este trabajo se propone estudiar en forma experimental el diagrama de fases del sistema Fe-Sn-Zr, para el corte isotérmico de 800 °C, en zonas todavía no resueltas del triángulo de Gibbs correspondiente.Para ello se diseñó y preparó un conjunto de aleaciones ternarias. Las aleaciones se fabricaron por fundición en un horno de arco con electrodo de tungsteno no consumible y se sometieron a tratamientos isotérmicos prolongados (2928 horas) a una temperatura de 800°C.Una vez tratadas térmicamente, se analizaron las muestras en su microestructura y se evaluaron las fases presentes a fin de establecer su composición y estructura cristalina. Las técnicas utilizadas fueron: análisis metalográfico con microscopio óptico y electrónico, difracción de rayos X, microanálisis cuali-cuantitativo por medio de espectrometría por dispersión de energía y análisis con microsonda electrónica.Como resultado, a la temperatura de interés se verificó la presencia del compuesto binario F5Sn3, se confirmó la existencia de los compuestos ternarios Y y Fe6Sn6Zr, se descubrió la presencia de la fase X? y se determinaron campos de existencia de 2 y 3 fases. Finalmente se trazaron los límites de equilibrio de fases en las regiones bajo estudio, completando en gran proporción el diagrama de fases para el corte isotérmico analizado.