Estudio sobre la influencia de la temperatura de envejecimiento en la microestructura y propiedades de la aleación de...

Área de la Ciencia:

• Ciencias de los materiales
• Trabajos de metalurgia
• Química Física

Sus antecedentes:

• Las aleaciones de titanio metastables de tipo β son críticas para aplicaciones de alto rendimiento.
• Comprender la precipitación de fase es clave para adaptar las propiedades de la aleación.
• La microestructura de la aleación Ti-38644 influye en su respuesta mecánica.

Objetivo del estudio:

• Investigar el comportamiento de precipitación de las fases en Ti-38644.
• Analizar el impacto del envejecimiento de la solución sólida en la morfología y distribución de la fase α.
• Determinar la relación entre la precipitación en fase αs y las propiedades mecánicas, específicamente la resistencia al rendimiento (σs).

Principales métodos:

• Tratamiento de la solución sólida a 760 °C durante una hora.
• Tratamiento de envejecimiento a 450 °C y 470 °C durante diez horas.
• Análisis microestructural de la distribución de las fases y cuantificación (porcentaje de superficie).
• Pruebas de propiedades mecánicas para medir la resistencia al rendimiento (σs).

Principales resultados:

• El tratamiento de la solución sólida dio como resultado una fase predominantemente β con segregación de aluminio en los límites de los granos.
• Fase αs en forma de aguja precipitada preferentemente en los límites de los granos después del envejecimiento.
• El aumento de la temperatura de envejecimiento de 450 °C a 470 °C aumentó el porcentaje de área de fase αs (42,36% a 57,34%).
• La resistencia de rendimiento (σs) aumentó de 967 MPa a 1211 MPa con la temperatura de envejecimiento más alta.

Conclusiones:

• La precipitación de la fase αs en los límites del grano está fuertemente influenciada por la temperatura de envejecimiento.
• El aumento del contenido de fase αs se correlaciona directamente con una mayor fuerza de rendimiento (σs).
• El fortalecimiento por dislocación (σρ) y el endurecimiento por precipitación contribuyen colectivamente a la mejora de σs, validando las estrategias de tratamiento térmico.