Estudio de la evolución microestructural de la aleación multicomponente Al58Zn28Mg6Si8 durante los tratamientos térmicos
[ES]El concepto de aleación multicomponente o de alta entropía surge en 2004 con las publicaciones de los estudios llevados a cabo, desde las décadas anteriores, por B. Cantor en Reino Unido y J. W. Yeh en Taiwan. Los investigadores diseñaron aleaciones con al menos cinco elementos en proporciones e...
| Autor: | |
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| Tipo de recurso: | tesis de maestría |
| Fecha de publicación: | 2021 |
| País: | España |
| Institución: | Universidad del País Vasco |
| Repositorio: | Addi. Archivo Digital para la Docencia y la Investigación |
| OAI Identifier: | oai:addi.ehu.eus:10810/53961 |
| Acceso en línea: | http://hdl.handle.net/10810/53961 |
| Access Level: | acceso abierto |
| Palabra clave: | aleaciones de alta entropía aleaciones multicomponente aleaciones ligeras difracción de rayos X evolución microestructural tratamientos térmicos |
| Sumario: | [ES]El concepto de aleación multicomponente o de alta entropía surge en 2004 con las publicaciones de los estudios llevados a cabo, desde las décadas anteriores, por B. Cantor en Reino Unido y J. W. Yeh en Taiwan. Los investigadores diseñaron aleaciones con al menos cinco elementos en proporciones equimolares, y allí donde cabía esperar estructuras complejas con numerosas fases intermetálicas, obtuvieron estructuras monofásicas. Se inicia así una nueva filosofía en el diseño de las aleaciones metálicas, que ha ido evolucionado para incluir aleaciones desde 3 elementos, donde no se cumple estrictamente la condición de equimolaridad y en las que se pueden hacer precipitar, intencionadamente, ciertas fases intermetálicas. El material analizado en este trabajo fin de máster, la aleación Al58Zn28Mg6Si8, se halla precisamente entre estos últimos. La caracterización de dicha aleación es una parte de un proyecto financiado por el Gobierno Vasco (programa Elkartek) para el diseño y fabricación de aleaciones multicomponente a escala semi-industrial, en el que participan varios centros tecnológicos y universidades. Los ensayos preliminares realizados determinaron la necesidad de conocer y entender los cambios estructurales que tienen lugar en la aleación con la temperatura. Estos estudios son necesarios desde el punto de vista de sus propiedades, potenciales aplicaciones y procesos de transformación. En el presente trabajo se ha llevado a cabo el análisis de los diagramas de difracción de rayos X a diferentes temperaturas de la aleación Al58Zn28Mg6Si8 moldeada, partiendo de diferentes condiciones térmicas: en bruto de colada, enfriada lentamente desde 280 y 360ºC y templada en agua desde 280, 310, 360 y 380ºC hasta temperatura ambiente. Los difractogramas han sido indexados comparando con la base de datos PDF-4+ y el programa EVA 2 ha permitido observar la evolución de las fases con la temperatura. Finalmente, en los casos de mayor interés se ha llevado a cabo el ajuste de perfil (método Le Bail) y de estructura (método Rietveld) con el software FullProf. Los diagramas de difracción han sido comparados y complementados con ensayos preliminares de SEM, curvas de DSC y simulaciones de FactSage. Los resultados muestran una aleación compleja, cuya microestructura es fuertemente dependiente del historial térmico. Así, las diferentes simulaciones realizadas con FactSage resultan sólo orientativas. Gracias a los ensayos de difracción se ha podido analizar la evolución de las fases con la temperatura y determinar varias de las transformaciones detectadas por calorimetría (DSC). Además, se han identificado dos fases más de las inicialmente previstas: una fase cúbica que aparece incluso a temperatura ambiente y se propone que se trata de una fase metaestable de aluminio rica en zinc, y el compuesto SrZn13, que provendría del estroncio añadido a la aleación para modificar las fases de silicio y es estable únicamente en cierto rango de temperaturas. En definitiva, el estudio de la evolución microestructural ha abierto la puerta al diseño de tratamientos térmicos para regular la procesabilidad y las propiedades físicas y químicas del material. |
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