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7/25/2019 INFLUENCIA DE LA ADICIN DE CARBONO EN LA ESTRUCTURA Y LAS PROPIEDADES TRMICAS DE LAS ALEACIONES
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INFLUENCIA DE LA ADICIN DE CARBONO EN LA ESTRUCTURAY LAS PROPIEDADES TRMICAS DE LAS ALEACIONES DE
FUNDICIN SUPERINVAR.
RESUMEN
De carbono que contienen aleaciones superinvarsobre la base deFe-Ni-Co-matriz que se ha obtenido por fundicin. Se muestra que laadicin de carbono aumenta el coeficiente de expansin trmica (C!"de hasta #.$% & -' & -$) que es inaceptable * puede ser reducidodespus de un tratamiento trmico usando el recocido) temple pococon re+enido. ,or otra parte) con el fin de obtener +alores ms baosde C! es meor una concentracin de carbono en fase de /rafitoesfrico de *-fase (solucin *-slido". 01nima dilatacin trmica de las
aleaciones se consi/ue despus de recocido a 2%%3C durante # horas.!se modo de tratamiento trmico ase/ura componentes estructuralesestables (/rafito * empobrecido *-fase de carbono" que ms tarde seestablece +alores m1nimos de C!. 4as caracter1sticas de formacin *comportamiento de la estructura C! se han discutido con la atencinprincipal a la funcin de transformacin eutctica durante el procesode cristalizacin.
Resultados y discusin
Fe-#56) Ni-#)76) Co-%)'6 C (8t.6" Se eli/e como la aleacin de
base. !sta aleacin posee baa C!9 despus de la cristalizacin : 5%-
$%%; 5.
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FORMACIN DE LA ESTRUCTURA DESPUS DELTRATAMIENTO TRMICO LA CRISTALI!ACIN
Cristales de /rafito se forman en primer lu/ar) a partir de racimos decarbono a temperatura cercana a la temperatura de licuefaccin en el
l1quido de aleacin rica en n1quel. se forman simultneamente (o
li/eramente a continuacin" los nBcleos de los cBmulos de
composicin de austenita que /eneran las dendritas de primer orden.
!l crecimiento de cristales de austenita se a/otan en carbono * su
concentracin pueden exceder el l1mite de solubilidad del carbono en
la austenita. ,or consi/uiente cristalizacin de la aleacin termina
transformacin como eutctica (eutctico austenita-/rafito con cristales
dispersos de /rafito" en la porcin l1quida de aleacin enriquecida concarbono a espacios interaxiales de dendritas. De acuerdo con datos de
la literatura) la fase F#C es metaestable a temperatura ele+ada.
Carbono * Fe#C coexisten en estado l1quido9 el carbono existe en
forma estable de /rupos) mientras que Fe#C existe como al/o que
sur/e de forma continua * rompiendo las fronteras entre los /rupos de
/rafito * austenita. 4os cristales de tipo carburo de cemento no se
pudo determinar por ra*os en el estado de -slido. ?dems
disminucin de la temperatura (por debao de liquidus" conduce a
austenita hipersaturando con carbono en conformidad es suficientepara la /rafitizacin secundaria.
!structura de clulas dendr1ticas es t1pico para la fundicin de
aleacin de superin+ar. !l carbono existe en F!-#56) Ni-#)76) Co-
%)'6 de aleacin de C en estado libre * forma esfrica (dimetro de
hasta 5 micras" (fi/. $a-#a". 4as inclusiones de /rafito se hacen ms
/randes con el aumento del contenido de carbono (fi/. 5a-#a".
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Eariacion de la temperatura +s el coeficiente de expansin tGrmica
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cur+as D? de las muestras tratadas con calor (recocido a 2'%3C) #hH
temple al a/ua a 2'%3CH temple al a/ua a 2'%3C con un recocido a #$ C" se dan en fi/.
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Eariacin C!
ambinmecanismo de C! cambio en el ran/o de temperatura despus delcalentamiento c1clico se ha in+esti/ado en este trabao . 4as muestrasde aleaciones con diferentes contenidos de carbono se in+esti/aron encalentamientos repetidos (tres ciclos" con una tasa de $3C I min hasta$%%%3C . Como fundido de aleacin era una referencia . !l carcter dela cur+a de la aleacin con %)' 6 de C indica que el aumento de los
+alores de C! en el estado ( fi/ . 2a " de colada . Se sabe que la/rafitizacin proceso comienza en aproximada @%%3C ) pero esteefecto no se puede estimar en la cur+a de dilatomtrico debido acontenido de carbono reducido en la aleacin.
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!n el presente trabao el modelo de formacin de la estructura * laspropiedades trmicas de las aleaciones superin+ar que contienen
carbono durante la cristalizacin * el tratamiento trmico) se han
aclarado. ,or primera +ez se muestra la formacin de austenita
eutecticum-/rafito durante la cristalizacin de aleaciones dopadas
superin+ar en carbono (%)' a $)A en peso.6". se ha determinado la
morfolo/1a * distribucin de las inclusiones de carbono en las
aleaciones de fundicin superina+er (Fe-#56) Ni-#)76) Co-%)'6 C
(8t.6") Fe-#56) Ni-')@6) Co-%)26 C) Fe- #@6) Ni-5.76 -5.76) $.A6
Co-C". !l recocido ('2% 3C) # h) 2%%3C) # h" de las aleaciones quecontienen %)' * %)26 de C conduce a un en/rosamiento de la inclusin
existente con tendencia al aislamiento en los l1mites de /rano de
solucin de -slido. !n esta aleacin con alto contenido de carbono d
($)A6 C" el cambio de carcter de /rafito existentes en los centros no
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se produce) pero el en/rosamiento de la inclusin existente es ms
acti+a.
los +alores de C! de las aleaciones de superin+ar (Fe-#56) Ni-#)76)
Co-%)'6 C (8t.6") (Fe-#56) Ni-')@6) Co-%)26 C") (Fe-#@6 ) Ni-5)76)
$)A6 Co-C" se han obtenido en el ran/o de temperatura 5%-$%%%+alores 3C. Despus de calentar hasta $%%% 3C el C! disminu*e ms
del doble en comparacin con la del estado fundido. !l calentamiento
repetido no conduce al cambio del C!.
Se ha in+esti/ado la influencia de carbono en proceso de /rafitizacin.
4a des+iacin de carcter montona de expansin se ha re/istrado en
la cur+a dilatomtrica durante el calentamiento de aleacin de
fundicin de in+ar (Fe-#56) Ni-')@6) %)26 Co-C" en el ran/o de
temperatura de '%%-7%%3C. Cuando se conecta el /rafito) proceso de/rafitizacin) da como resultado) el cambio de la morfolo/1a * el
/rafito queda como inclusiones.
tratamiento trmico de aleaciones de fundicin (Fe-#56) Ni-#)76) Co-
%)'6 C (8t.6") (Fe-#56) Ni-')@6) Co-%)26 C") (Fe-#@6 ) Ni-5)76)
Co-$)A6 C" se ha propuesto un m1nimo de hasta 2%% > C cuando el
proceso de /rafitizacin termin las aleaciones se +uel+en estables *
las propiedades f1sicas de la estructura se considera ms estable (es
decir) necesarias para baos +alores del C!" despus del recocido
('2%3C) # hH. 2%% > C ) #h".
4as aleaciones con un %)' * un %)26 de C han sido recomendados
para el uso debido a la morfolo/1a de las inclusiones de /rafito
constante durante el calentamiento repetido. Como contra a lo
mencionado anteriormente) la aleacin con $)A6 C no proporciona
ausencia de efectos trmicos durante las altas temperaturas.
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