Aleaciones nucleares. Aportes al diagrama de fases del sistema Fe-Sn-Zr.

TOLOSA MARTÍN RODRIGO; CORVALÁN CAROLINA; NIEVA NICOLÁS

São Paulo

Congreso; XXIV Jornadas de Jóvenes Investigadores; 2016

Asociación de Universidades Grupo Montevideo

Se propone estudiar en forma experimental distintas zonas del triángulo de Gibbs para el diagrama de fases hierro-estaño-circonio (Fe-Sn-Zr), correspondiente al corte isotérmico de 800°C.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 de tipo Zirlo. Si bien en todas ellas el Zr es el componente mayoritario, es útil e importante conocer los diagramas de fases de sus componentes en la forma más completa posible.Con el objeto de aportar al conocimiento del diagrama del sistema Fe-Sn-Zr, en el presente trabajo se diseñó una aleación ternaria ubicada en una zona todavía no resuelta del diagrama de fases. La aleación se fabricó por fundición en un horno de arco con electrodo de tungsteno no consumible. Buscando llegar al equilibrio de fases la muestra se sometió a tratamiento isotérmico prolongado a una temperatura de 800°C.La muestra, una vez tratada térmicamente, se preparó especialmente para los distintos protocolos de caracterización. Se analizó e identificó las fases presentes a fin de establecer su composición, microestructura y estructura cristalina. Para ello las técnicas utilizadas fueron: análisis metalográfico conmicroscopio óptico y electrónico, difracción de rayos X y microanálisis cuali-cuantitativo por el método de espectrometría por dispersión de energía (EDS).Como resultado, a la temperatura de interés se confirmó la existencia del compuesto ternario Fe6Sn6Zr y se descubrió la presencia de la fase Fe5Sn3. Además de las fases mencionadas, en las muestra se observó la presencia de la fase βSn. Finalmente se trazaron los límites de equilibrio de fases en la región bajo estudio completando una parte del diagrama de fases para el corte isotérmico de 800°C.