Transformación martensítica, estabilidad relativa de fases fcc y hcp, y efectos del ciclado térmico en aleaciones Fe-Mn y Fe-Mn-X (X = Co, Si)
En esta tesis presentamos un estudio de la estabilidad relativa de fases fcc y hcp en sistemas Fe-Mn y Fe-Mn-Co. En particular, investigamos el efecto de dos factores que modifican la estabilidad relativa de fases: cambios en la composición química de las aleaciones y cambios en la concentración de...
Guardado en:
| Autor principal: | |
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| Formato: | Tesis NonPeerReviewed |
| Lenguaje: | Español |
| Publicado: |
1999
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| Materias: | |
| Acceso en línea: | http://ricabib.cab.cnea.gov.ar/81/1/Baruj_Tesis_vf.pdf |
| Aporte de: |
| Sumario: | En esta tesis presentamos un estudio de la estabilidad relativa de fases fcc y hcp en sistemas Fe-Mn y Fe-Mn-Co. En particular, investigamos el efecto de dos factores que modifican la estabilidad relativa de fases: cambios en la composición química de las aleaciones y cambios en la concentración de defectos cristalinos en la microestructura de las mismas. Para analizar el efecto de la composición química, realizamos un estudio experimental de las temperaturas de transformación martensítica fcc/hcp en aleaciones Fe-Mn-Co en un intervalo de composiciones que va del 15% al 34% de Mn y del 1% al 16% de Co. Utilizamos las técnicas de dilatometría y resistividad eléctrica. Combinamos esta información con mediciones propias de temperaturas de transformación martensítica fcc/hcp en aleaciones ricas en Co del sistema Fe-Co para realizar un modelado de la función de Gibbs de la fase hcp de los sistemas Fe-Mn-Co y Fe-Co. Encontramos que, para aleaciones con contenidos de Mn entre el 17% y el 25% de Mn, el agregado de Co tiende a estabilizar levemente la fase fcc. En aleaciones con contenidos de Mn menores que las de dicho intervalo, el Co actúa estabilizando la fase bcc. Por otra parte, en aleaciones con contenidos de Mn mayores que el 25%, el aumento en el contenido de Co disminuye la temperatura de Néel de las aleaciones, estabilizando así la fase hcp. Para investigar el efecto de cambios en la concentración de defectos cristalinos, realizamos experimentos de ciclado térmico a través de la transformación martensítica fcc/hcp en aleaciones Fe-Mn, Fe-Mn-Co y Fe-Mn-Si. Utilizamos las descripciones termodinámicas obtenidas para analizar estos experimentos. En todos los casos encontramos durante el ciclado una primera etapa, que dura uno o dos ciclos térmicos, de promoción de la transformación martensítica. Al aumentar el número de ciclos térmicos, dicha etapa es sustituida por otra de inhibición de la transformación. Proponemos una explicación microestructural para estos fenómenos que asigna un rol fundamental a la deformación plástica de la fase fcc. Según esta explicación, la etapa de promoción está relacionada con el aumento en la densidad y tamaño de fallas de apilamiento en la matriz, que actúan como sitios de nucleación para la fase hcp. La etapa de inhibición, por su parte, refleja el paulatino aumento en la densidad de dislocaciones perfectas en la fase fcc, que dificultan el avance de las interfases en la transformación. Para analizar la validez de este modelo, realizamos dos diferentes tipos de estudios. Por una parte, diseñamos experimentos para estudiar el efecto del incremento de la deformación plástica de la fase fcc sobre las temperaturas de transformación martensítica. Por otra parte, realizamos observaciones de microscopía electrónica de transmisión sobre muestras cicladas y no cicladas. Estos experimentos de deformación plástica y las observaciones de microscopía electrónica, nos permitieron corroborar y refinar el modelo propuesto. |
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