ENSAYOS TERMOMECÁNICOS EN UNA SUPERALEACIÓN DE NÍQUEL SIN PRECIPITADOS

F. LIZZI; S. SOMMADOSSI; C. POLETTI

Rosario

Jornada; 7MO ENCUENTRO DE JÓVENES INVESTIGADORES EN CIENCIA Y TECNOLOGÍA DE MATERIALES; 2019

IFIR

ENSAYOS TERMOMECÁNICOS EN UNA SUPERALEACIÓN DE NÍQUEL SIN PRECIPITADOSF. Lizzi(1), S. Sommadossi(1)y C. Poletti(2)(1) Laboratorio de Caracterización de Materiales, Facultad de Ingeniería, Universidad Nacional del Comahue, Buenos Aires 1400, Neuquén (8300), Argentina.(2) Graz University of Technology, Institute of MaterialsScience, Joining and Forming,Graz (8010), AustriaTópicos:T1 Metales y aleacionesCategoría: C2. Fin de Carrera de Grado.La superaleación en base níquel IN718 es usada en aplicaciones de alta temperatura. En este trabajo se describe la evolución microestructural debido a un tratamiento termomecánico de una aleación IN718 sin precipitados producida por pulvimetalurgia. Se realizaron ensayos de compresión a distintas temperaturas y velocidades de deformación. Las muestras fueron evaluadas mediante microscopía óptica y electrónica obteniendo curvas de tensión-deformación, tamaño de granos y porcentajes de recristalización según distintos parámetros. Los resultados muestran valores 1,5 veces menores que la aleación estándar y recristalización dinámica creciente según el aumento de temperatura o disminución de la velocidad de deformación.La superaleaciones en base níquel Inconel 718 son reconocidas principalmente por dos características: una elevada resistencia a deformaciones mecánicas y procesos corrosivos, inclusive a elevadas temperaturas[1]. Otros atributos importantes son su soldabilidad, resistencia a la oxidación, ductilidad y maquinabilidad. Debido a tales condiciones, son usadas en aplicaciones aeroespaciales como turbinas, cámaras de combustión o intercambiadores de calor así como en la industria química y petrolera.Actualmente no hay una compresión clara de la influencia de cada una de las fases presentes durante el proceso de forjado y deformación del material[2]. En el presente trabajo se describe la evolución de la microestructura debido a tratamientos termomecánicos de una superaleación IN718 sin precipitados producida por pulvimetalurgia. Para lograr tal cometido se analizó la evolución de la microestructura y el comportamiento mecánico de probetas de tal material deformadas a compresión en un intervalo de temperaturas de 900ºC a 1025ºC con espacios de 25ºC y distintas velocidades de deformación de 0,001 s-1 a 10 s-1 en escala logarítmica.Los ensayos fueron realizados en el simulador termomecánico Gleeble®-3800 y las probetas deformadas fueron analizadas con microscopia óptica y de barrido electrónica. Se obtuvieron datos de comportamiento mecánico como tensiones máximas y de fluencia, así como también de la microestructura desarrollada: tamaño de grano recristalizado y porcentaje de recristalización. Algunos resultados pueden verse en la Figura 1. El análisis arroja resultados que indican mayores porcentajes de recristalización a menores velocidades de deformación y mayores temperaturas. Las tensiones de fluencia y los valores de dureza a temperatura ambiente son aproximadamente 1,5 veces menores que el IN718 estándar y presenta un reblandecimiento similar para altas velocidades de deformación. Sin embargo para velocidades de deformación bajas el reblandecimiento es muy notorio y las probetas deformadas presentas agrietamiento en los bordes por la presencia de poros propios del proceso de conformado. Finalmente el tamaño de grano y el porcentaje de granos recristalizados dinámicamente fue correlacionado con los parámetros de deformación. Por otra parte, las curvas de tensión-deformación fueron corregidas aplicando una corrección respecto del incremento de temperatura de las muestras inherente al proceso de deformación. Figura 1: Microestructura de la aleación sin tratamiento térmico o deformación (der.) y luego de la deformación en caliente a 1000°C y 0,1 s-1.El comportamiento mecánico de la aleación investigada responde al esperable para esta clase de materiales, con una zona elástica, una zona plástica con una máximo característico y luego un reblandecimiento hacia una meseta[3]. Los poros afectan el comportamiento particularmente a altas temperaturas y bajas velocidades de deformación donde el material se fisura en los bordes. Este aspecto debe ser mejorado si se pretende alguna aplicación industrial.La comparación de nuestra aleación respecto de la estándar muestra que las propiedades mecánicas son una vez y media menores, producto de la carencia de precipitadoscomo inhibidores del movimiento de las dislocaciones. La falta de los mismos se hace evidente también en la pendiente de las primeras etapas de la deformación plástica y en la ocurrencia más tardía de la recristalización.Referencias [1] Wang, X., & Chou, K. (2017). Effects of thermal cycles onthemicrostructureevolution of Inconel 718 duringselective laser meltingprocess. Addit. Manuf. 18, 1?14.[2] Thomas, A., El-Wahab, M., Cabrera, J., & Prado, J. (2006). High temperaturedeformation of Inconel718. Journal of Materials Processing Technology 177, 469-472.[3] Humphreys, F., & Hatherly, M. (2004). Recrystallization and Related Annealing Phenomena. Elsevier