Efecto de las variables de procesamiento en la caracterización de la precipitación de las superaleaciones base níquel

Abstract

Doble titulació

La optimización de las propiedades mecánicas a altas temperaturas de las superaleaciones está relacionada en gran medida con la presencia de precipitados y pasa por un diseño adecuado del procesamiento termo-mecánico. Este proyecto se centró en la caracterización del mecanismo de precipitación de dos de estas aleaciones, el Inconel 718 y el Nimonic 263. El estudio de la precipitación no se realizó desde el punto de vista de los tratamientos de envejecimiento, que son los que confieren la dureza final a las piezas fabricadas con estos materiales, sino desde el punto de vista del procesamiento. Desde este punto de vista, es importante conocer en qué condiciones la precipitación puede concurrir con la deformación ya que esto podría tener dos consecuencias negativas en las etapas de conformado y tratamientos térmicos posteriores. Para caracterizar la precipitación en condiciones de trabajo en caliente se llevaron a cabo ensayos de relajación de tensiones. Se consideraron diferentes condiciones iniciales del material (probetas únicamente solubilizadas y probetas recristalizadas a dos temperaturas diferentes para cada aleación con el fin de generar diferentes tamaños y distribuciones de grano). Además de los diferentes ciclos de condicionamiento de las probetas para generar diferentes microestructuras previas a la relajación, durante la relajación también se variaron algunas condiciones experimentales como la temperatura y la deformación previa a la relajación. Las temperaturas de relajación fueron 800ºC y 900ºC y las deformaciones previas fueron de 0.005 y 0.2. Esta deformación es necesaria para alcanzar una tensión crítica a partir de la que deformar. Previamente a la etapa de ensayos termo-mecánicos que se acaba de describir, se realizó un estudio sobre tratamientos de solubilización. Esta solubilización se aplicó a las probetas antes de que fueran ensayadas. Los estudios sobre tratamientos de solubilización permitieron determinar para cada aleación a qué temperatura debían solubilizarse los materiales para disolver los precipitados, sin que el crecimiento del grano fuera excesivo. La solubilización es importante para poder generar estructuras recristalizadas homogéneas y tener en solución sólida los elementos capaces de precipitar durante la relajación.