El cobre es uno de los materiales metálicos más utilizados hoy en día debido a sus
excelentes propiedades eléctricas y térmicas, sin embargo, la baja resistencia mecánica que
exhibe, ha llevado a alearlo con otros elementos como el Ti, con el cual se han logrado notables
mejoras en las propiedades mecánicas luego de realizarle tratamientos de envejecimiento.
El presente trabajo de título pretende analizar la influencia de la adición de una pequeña
concentración de Cr en el endurecimiento por precipitación de aleaciones binarias de Cu-Ti.
Con esta finalidad, sobre una aleación ternaria de Cu-5%wt.Ti-0.5%wt.Cr, se realizaron
análisis calorimétricos (DSC), ensayos de microdureza Vickers y análisis TEM. El análisis
energético y cinético de las curvas calorimétricas, fue realizado mediante los modelos de
Kissinger modificado y Mehl-Johnson-Avrami (MJA), respectivamente. Los ensayos de dureza y
el análisis TEM, fueron realizados para distintos tratamientos de envejecimiento, cada uno de
ellos asociado a los diferentes procesos de transformación de fase presentados por el material.
Las curvas calorimétricas muestran la presencia de dos procesos exotérmicos, seguidos de
una reacción endotérmica y una última exotérmica, las que fueron observadas para todas las
velocidades de calentamiento utilizadas. Los procesos exotérmicos pueden ser asociados a la
formación de las fases Cu4Ti, Cr2Ti y Cu3Ti, respectivamente, mientras que el endotérmico
corresponde a la disolución parcial de alguna de las dos primeras fases formadas, Cu4Ti o Cr2Ti.
Se puede afirmar que los procesos de transformación y crecimiento son gobernados por difusión.
Las energías de activación obtenidas en los procesos exotérmicos fueron de 120, 93 y 179
[kJ/mol] para el Cu4Ti, Cr2Ti y Cu3Ti, respectivamente. Los bajos valores obtenidos para los dos
primeros procesos pueden atribuirse a la contribución de las vacancias introducidas por el temple.
Para el proceso de disolución se obtuvo una energía de activación de 211 [kJ/mol].
Los resultados cinéticos establecen que el Cr2Ti precipita por nucleación y crecimiento,
mientras que el Cu3Ti precipita en los bordes de grano.
El análisis TEM permitió observar una descomposición espinodal con fluctuaciones de la
concentración de Ti, correspondiente a la precipitación continua de la fase metaestable Cu4Ti.
Los resultados de la microdureza determinaron que la aleación es predominantemente
reforzada por mecanismos de endurecimiento por precipitación, observándose un incremento de
dureza de 171 HV, desde la condición templada, al peak de dureza alcanzado. Estos incrementos
de dureza obtenidos, establecen una mejora en las propiedades mecánicas de la aleación ternaria
con respecto a los presentados por la aleación binaria, donde el mayor reforzamiento de la matriz
está asociado a la precipitación de partículas de Cu4Ti.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UCHILE/oai:repositorio.uchile.cl:2250/103196 |
| Date | January 2008 |
| Creators | Elgueta Ponce, Iván Andrés |
| Contributors | Donoso Catalán, Eduardo, Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas, Departamento de Ciencias de los Materiales, Zúñiga Páez, Alejandro, Díaz Rodenas, Gerardo |
| Publisher | Universidad de Chile |
| Source Sets | Universidad de Chile |
| Language | Spanish |
| Detected Language | Spanish |
| Type | Tesis |
| Rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Chile, http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/cl/ |
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