Estudio de la formación de la fase Laves en sistemas Fe-Cr-X-Ni-Al (X=Nb, Ti o Mo): modelación computacional y caracterización microestructural.

Abstract

La presente memoria de título investigó las características principales de la fase Laves y su relevancia como precipitado en aceros resistentes a la termofluencia. Se analizó el impacto de los elementos aleantes y la temperatura en la formación de esta fase, además, se diseñaron tres aleaciones ferríticas inoxidables (Fe-Cr-X-Ni-Al, donde X representa Nb, Ti y Mo) con el objetivo de obtener precipitados de fase Laves para su posterior estudio. Para este propósito, se utilizó el software ThermoCalc para crear diagramas de fases de estos sistemas. Estos diagramas fueron fundamentales para determinar los tratamientos térmicos necesarios y también contribuyeron al análisis de los resultados obtenidos. Las aleaciones se produjeron en un horno de inducción con atmósfera controlada, seguido de un proceso de laminado en caliente y solubilizado para homogeneizar la microestructura. A continuación, se llevaron a cabo tratamientos térmicos de recocido durante 2 y 4 horaspara favorecer la precipitación de la fase Laves. Las muestras resultantes se caracterizaron mediante microscopía óptica y microscopía electrónica de barrido. Los resultados mostraron la formación exitosa de precipitados de fase Laves en aleaciones con Nb y Ti, coincidiendo con las predicciones computacionales. También se predijeron correctamente otros precipitados ricos en aluminio y carburos, evidenciando la eficacia de los tratamientos térmicos para mejorar la microestructura. Sin embargo, en la aleación con Mo, los tratamientos térmicos no fueron suficientes para inducir la formación de la fase Laves debido a una menor fuerza impulsora. Así, este estudio profundizó en el papel de los elementos aleantes en la precipitación de la fase Laves en aceros ferríticos inoxidables, respaldando las predicciones teóricas y demostrando la efectividad de los tratamientos térmicos en el control de la microestructura.