Estudio del mecanismo de precipitación y caracterización de la superaleación Nimonic 263

Abstract

obtener un material con alta resistencia mecánica, capaz de soportar condiciones de trabajo a elevadas temperaturas y en presencia de agentes oxidantes, propio de las condiciones de operación que demandan el uso de una superaleación, como es el caso de los anillos de las turbinas a gas, utilizadas en la industria aeronáutica y de generación de energía, se presenta la necesidad de llevar a cabo la siguiente investigación. Es por ello, que en la presente investigación se simularon seis diferentes rutas de conformado, las cuales involucran procesos termomecánicos de forja, temple, solubilización y envejecimiento, que posteriormente permitieron realizar el estudio de la cinética de precipitación y la caracterización de cada una de las rutas de estudios, estableciendo así, la relación existente entre cada proceso termomecánico y las propiedades mecánicas del material. Los diferentes ensayos realizados para la simulación de los procesos de conformados, planteados en el presente trabajo de investigación, fueron constituidos por tres grupos, en los que las condiciones de ensayo para simular la forja fueron diferentes para cada uno de ellos, variando de esta forma la temperatura y la velocidad de deformación para cada grupo. Una vez realizadas las seis diferentes rutas de conformado, las probetas de ensayo fueron sometidas a medición de tamaño de grano, mediante el uso de microscopia óptica, donde se obtuvo que luego de suprimir el proceso de solubilización de los ciclos termomecánicos, fue posible obtener, un descenso en el tamaño de grano promedio, disminuyendo por más de 40 micrómetros, con respecto a las rutas de estudio que comprenden el proceso de solubilización. Seguido de esto, se realizaron mediciones de dureza, en donde se encontró que una de las rutas logró aportar una dureza Vickers HV-0,2Kg de 424±24,06 con la cual se logró un incremento de 23,6 % en la dureza del material, con respecto a la dureza de éste en estado de recepción. Posterior a esto, se realizaron estudios de Microscopia Electrónica de Barrido (MEB), para observar la cantidad, distribución y forma de los precipitados presentes en la matriz del material, en donde se observó, que en general, la condición de T = 1000 °C y ε̇ = 0,1 s−1 de cada ruta, estudiada por MEB, aporto la mayor presencia de precipitados de geometría esférica, en la matriz del material.