ANÁLISIS DE LAS PROPIEDADES MECÁNICAS Y DEL COMPORTAMIENTO ANTE LA CORROSIÓN DE UNA ALEACIÓN DE TiAlVCrSi OBTENIDA POR METALURGIA DE POLVOS CON POTENCIALES APLICACIONES AEROESPACIALES

Abstract

RESUMEN Las aleaciones de titanio (Ti) están estrechamente asociadas con la industria aeroespacial debido a su alta relación resistencia-densidad, excelente resistencia a la corrosión y adecuado rendimiento a altas temperaturas. Por lo tanto, en el presente trabajo de investigación se describe el procedimiento utilizado para fabricar una nueva aleación de Ti mediante las técnicas de metalurgia de polvos. El objetivo principal fue analizar y caracterizar una aleación basada en el sistema Ti-4Al-2V-2Cr-0.25Si, investigando la relación entre la estructura cristalina, la microestructura y las propiedades mecánicas, así como la resistencia a la corrosión de esta. Se sinterizaron dos versiones del sistema a partir de la aleación en polvo: una obtenida mediante 6 horas de aleado mecánico (M-6) y otra con 10 horas (M-10). Las densidades relativas obtenidas después de la sinterización fueron cercanas del 100 % y del 96 %, respectivamente. El efecto del aleado mecánico se discute a lo largo del trabajo, destacándose su fuerte influencia en las propiedades observadas en ambos sistemas. Los patrones de difracción obtenidos de las muestras sinterizadas revelaron la estabilización de la fase metaestable FCC del Ti en ambas variantes, la cual fue promovida por la deformación plástica ocasionada durante el aleado mecánico. A su vez, los resultados de microscopía óptica y de microscopía electrónica de barrido indicaron una microestructura de granos equiaxiales refinados, observándose una reducción del 57 % en el tamaño promedio de grano para la muestra M-10 respecto a la muestra M-6. La interpretación de los resultados del mapeo de EDS, permitió atribuir una región de la microestructura a la fase β-Ti y otra región a las fases FCC-Ti y α-Ti en ambos sistemas. Por otro lado, los ensayos de microindentación realizados en las muestras sinterizadas indicaron un aumento en la microdureza Vickers de la muestra M-10, lo que se atribuye a su fabricación a partir del polvo con mayor exposición al tiempo de aleado mecánico, alcanzando un incremento de la microdureza del 56.72 % respecto a la muestra M-6. Los resultados de los ensayos de compresión uniaxial demostraron que la muestra M-6 es capaz de resistir un esfuerzo promedio de 1378.27 MPa, exhibiendo poca deformación plástica durante la prueba. Finalmente, los ensayos de corrosión indicaron que la muestra M-6 presentó una menor tasa de corrosión que la muestra M-10, lo cual se atribuye a la presencia del intermetálico α2 en esta última. Los resultados obtenidos de esta investigación permiten posicionar a la aleación Ti-4Al-2V- 2Cr-0.25Si, como un sistema prometedor, el cual podría ofrecer nuevas perspectivas en el desarrollo de materiales para aplicaciones donde se requiere ligereza y alta resistencia a la deformación plástica, como en los engranajes empleados en los helicópteros.