Descifrando Microestructuras y Fases de Aleaciones Noveles de Al-Fe-Si-Cr-Ni Atomizadas por Gas
Autores: Bhatt, Bhaskaranand; Martucci, Alessandra; Virgillito, Enrico; Gobber, Federico; Bondioli, Federica; Manfredi, Diego; Lombardi, Mariangela; Fino, Paolo
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias de los Materiales
Subcategoría
Materiales estructurales
Palabras clave
Técnicas de solidificación rápida
Atomización por gas
Aleaciones/composites metálicos
Solubilidad sólida
Formación de fases metastables
Análisis microestructurales
Licencia
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Las técnicas de solidificación rápida, como la atomización por gas, se han implementado ampliamente en aleaciones/composites metálicos para aumentar la solubilidad sólida, evitar o mitigar fenómenos de segregación y favorecer la formación de fases metastables para mejorar el rendimiento. En particular, la atomización por gas puede aumentar la solubilidad sólida de elementos con bajo coeficiente de difusión como Fe, Ni, Mn, Zr y Cr en la matriz de alfa-Al, dando lugar a fases metastables. Como resultado, las aleaciones de Al exhiben una excelente resistencia a altas temperaturas. En este estudio, se empleó la aleación AISI 304L para introducir elementos de Fe, Ni y Cr en la aleación AlSi10Mg a través de la atomización por gas, resultando en la formación de dos aleaciones hipereutécticas distintas basadas en AlFe: AlFe9Si8Cr2Ni y AlFe18Si8Cr5Ni2. Los polvos de aleación atomizados por gas se separaron en diferentes fracciones de tamaño mediante tamizado y se caracterizaron utilizando difracción de rayos X, calorimetría diferencial de barrido, microscopía óptica y microscopía electrónica de barrido. Los análisis microestructurales revelaron patrones dendríticos con fases distintas, destacando la influencia del contenido de elementos de aleación en los procesos de solidificación. Además, una evaluación sinérgica de los resultados del análisis de XRD y EDS permitió la identificación de fases intermetálicas y su distribución en los dos sistemas.
Descripción
Las técnicas de solidificación rápida, como la atomización por gas, se han implementado ampliamente en aleaciones/composites metálicos para aumentar la solubilidad sólida, evitar o mitigar fenómenos de segregación y favorecer la formación de fases metastables para mejorar el rendimiento. En particular, la atomización por gas puede aumentar la solubilidad sólida de elementos con bajo coeficiente de difusión como Fe, Ni, Mn, Zr y Cr en la matriz de alfa-Al, dando lugar a fases metastables. Como resultado, las aleaciones de Al exhiben una excelente resistencia a altas temperaturas. En este estudio, se empleó la aleación AISI 304L para introducir elementos de Fe, Ni y Cr en la aleación AlSi10Mg a través de la atomización por gas, resultando en la formación de dos aleaciones hipereutécticas distintas basadas en AlFe: AlFe9Si8Cr2Ni y AlFe18Si8Cr5Ni2. Los polvos de aleación atomizados por gas se separaron en diferentes fracciones de tamaño mediante tamizado y se caracterizaron utilizando difracción de rayos X, calorimetría diferencial de barrido, microscopía óptica y microscopía electrónica de barrido. Los análisis microestructurales revelaron patrones dendríticos con fases distintas, destacando la influencia del contenido de elementos de aleación en los procesos de solidificación. Además, una evaluación sinérgica de los resultados del análisis de XRD y EDS permitió la identificación de fases intermetálicas y su distribución en los dos sistemas.