Caracterización de inclusiones presentes en uniones TLPB de piezas de acero mediante luz de sincrotrón

N.DI LUOZZO; M. FONTANA; B.ARCONDO; M. BOUDARD; G. GARBARINO

Tandil

Jornada; 99º Reunión de la Asociación Física Argentina; 2014

La unión mediante una fase líquida transitoria (Transient Liquid Phase Bonding, TLPB) es una técnica que se presenta como una opción a los procesos de soldadura por arco eléctrico. La misma ha demostrado sus potencialidades en lo que respecta a las propiedades mecánicas de las piezas unidas - en particular la resistencia a la tracción, en una variedad de productos metálicos, destacándose los aceros. Cuando la solidificación de la brecha líquida no se completa en forma isotérmica, la totalidad del líquido remanente - o al menos un importante volumen de mismo - solidifica formando una, o varias fases, distintas a la que solidificó isotérmicamente. Cuando las propiedades mecánicas de estas nuevas fases - que producen una discontinuidad microestructural en la juntura, son inferiores a las del metal base, degradan fuertemente la unión obtenida respecto de este último. Por lo tanto, la caracterización de las nuevas fases que se formen es de suma importancia para la correcta compresión de los fenómenos que tienen lugar durante el proceso TLPB, y lo que es más importante, la determinación de las medidas correctivas para evitar su formación. En general, este tipo de caracterizaciones se lleva a cabo mediante microscopía electrónica de transmisión. Pero los exitosos resultados obtenidos durante décadas con esta técnica, tienen como contrapartida la alta complejidad de los procedimientos para la preparación de las muestras a ser observadas. En este trabajo se presenta un nuevo enfoque para la caracterización de dichas fases. La actual disponibilidad de luz de sincrotrón de alta energía y alta definición nos permite realizar experiencias de difracción directamente sobre la fase que se desea caracterizar - la cual puede identificarse utilizando los procedimientos habituales en difracción de rayos X, reduciéndose significativamente las condiciones que la muestra debe cumplir para poder realizar la medida. En nuestro caso en particular, esta técnica se utilizó exitosamente para caracterizar las inclusiones presentes en la juntura en las zonas donde no se completó el proceso TLPB, utilizando como metal base piezas de acero al carbono y como material de aporte cintas amorfas del sistema Fe-B-Si.