Caracterización microestructural, mecánica y de termofluencia de la unión soldada de Inconel 600

Abstract

The first part of this study investigated the feasibility of the application of thermoelectric power (TEP) and alternating current potential drop (ACPD) as non-destructive alternatives to detect microstructural changes caused by aging at a temperature of 700 ° C and different holding times in specimens of the Inconel 600 alloy. For this, microstructural changes were analyzed by scanning electron microscopy (SEM) and monitored using microhardness measurements. The thermoelectric power gradually increases with increasing holding time from 0.166 h to 100 h. After 100 h, the thermoelectric power starts to rapidly decrease to a minimum value at 500 h. After 500 h, TEP slightly increases at 1000 h and remains unchanged at 2000 h. Interestingly, microhardness measurements show similar behavior to TEP. These data can provide useful information for future work related to thermoelectric properties of IN600 alloy. In a second part of the project, Inconel 600 alloy plates were welded using the GMAW process with an ERNiCrMo-3 filler wire and the effect of welding process was evaluated in the as-welding joint in terms of microstructure, mechanical properties and behavior at high temperatures (creep). The microstructural characterization of the as-welded samples revealed Mo-Nb rich precipitates in inter-dendritic spaces located in the weld metal and significant grain growth in the high affected zone at high temperature (HAZHT). The results of the specimens of the welded joint under tension showed a decrease of 87 MPa compared to the MB. The failure of the as-welded samples consistently occurred in the high affected zone at low temperature (HAZLT), the as-welded joint and BM showing a ductile fracture.

En la primera parte de este estudio se investigó la factibilidad de la aplicación del potencial termoeléctrico (PTE) y la caída de potencial de corriente alterna (CPCA) como alternativas no destructivas para detectar cambios microestructurales causados por un envejecimiento térmico a una temperatura de 700°C y diferentes tiempos de permanencia en especímenes de la aleación de Inconel 600. Para ello, los cambios microestructurales se analizaron mediante microscopía electrónica de barrido (MEB) y se monitorearon usando mediciones de microdureza. En las muestras envejecidas el PTE presenta un incremento gradual conforme se incrementa el tiempo de envejecimiento en el rango de tiempo de 0.166 hasta 100 h. Después de 100 h, el PTE decrece rápidamente hasta alcanzar valor mínimo en un tiempo de permanencia de 500 h. Después de 500 h, el PTE vuelve a incrementar ligeramente para un tiempo de1000 h y continua para después no mostrar cambios en un tiempo de 2000 h. Interesantemente, las mediciones de microdureza muestran un comportamiento similar al PTE. Estos datos pueden proporcionar información útil para relacionar las propiedades termoeléctricas con cambios microestructurales de la aleación Inconel 600. En una segunda parte del proyecto, placas de la aleación Inconel 600 fueron soldadas mediante del proceso de GMAW utilizando un electrodo ERNiCrMo-3, con el objetivo de evaluar el efecto de las variables del proceso de soldadura en la microestructura, propiedades y comportamiento mecánicos a altas temperaturas (termofluencia). La caracterización microestructural de las muestras soldadas reveló la presencia de precipitados ricos en Mo y Nb en espacios interdendríticos localizados en la zona de fusión (ZF), además de un crecimiento de grano significativo en la zona afectada térmicamente de alta temperatura (ZATAT).