Caracterización estructural de la transición de fase del intermetálico Al2Cu durante la molienda mecánica de alta energía

Abstract

The present research is related to the high energy mechanical milling (MM) process of the inter alloy Al 2 Cu at different times. This process is characterized by an out-of-equilibrium processing, which consists in the supply of energy to a material in a dynamic process of external combustion, resulting in a "drive" towards a stable target state. These conditions favor the off-balance phase tuning process such as solid solutions, crystalline phases and quasi-crystalline phases, phase transformations, amorphous alloys and nano structures. On the other hand, the MM process improves the physical, chemical and mechanical properties of the materials, giving them greater applications. In this work, a phase transition of the intermetallic Al 2 Cu during the MM process is presented. The experimental results show a progressive transformation of the tetragonal Al 2 Cu phase into a body-centered cubic type (BCC) phase. A large variety of phase transitions have been reported during the MM in other intermetallic components such as; In systems of type Ti 3 X 2 (X = Ge, Sn), in systems Al-Nb, Zr-Cu, among others; These transformations occur with different mechanism; Including; Order-disorder, amortization in crystalline materials; Disorder-order (eg, mechanically induced crystallization in metallic crystals). However, there are some interesting and not understandable cases that can occur during prolonged grinding in the same alloy, for example, cyclic phase changes occur in the same material as crystalline-amorphous and amorphous-crystalline. At the same time these phase transitions change the mechanical properties of our material, achieving an improvement of their mechanical, chemical and physical properties or a detrimental effect of these.

La presente investigación está relacionada con el proceso de molienda mecánica (MM) de alta energía del inter metálico Al 2 Cu a diferentes tiempos. Este proceso se caracteriza por ser un procesamiento fuera de equilibrio, que consiste en el suministro de energía a un material en un proceso dinámico de conminación externo, lo que resulta en un "impulso" hacia un estado meta estable. Estas condiciones favorecen el proceso de sintonización de fases fuera del equilibrio tales como soluciones sólidas, fases cristalinas y fases cuasi cristalinas, transformaciones de fase, aleaciones amorfas y nano estructuras. Por otro lado, el proceso de MM mejora las propiedades físicas, químicas y mecánicas de los materiales, dándoles mayores aplicaciones. En este trabajo, se presenta una transición de fase del inter metálico Al 2 Cu durante el proceso de MM. Los resultados experimentales muestran la obtención de una progresiva transformación de la fase tetragonal Al 2 Cu a una fase de tipo cúbica centrada en el cuerpo (BCC). Han sido, reportadas una gran variedad de transiciones de fases durante la MM en otros componentes inter metálicos como por ejemplo; en sistemas del tipo Ti 3 X 2 (X= Ge, Sn), en sistemas Al-Nb, Zr-Cu, entre otros; estas trasformaciones ocurren con diferente mecanismo; incluyendo; orden-desorden, la amortización en los materiales cristalinos; desorden-orden (por ejemplo, cristalización inducida mecánicamente en cristales metálicos). Sin embargo, hay algunos casos interesantes y no entendibles que se pueden presentar, durante la prolongada molienda en una misma aleación, por ejemplo, suceden cambios de fase cíclicos en un mismo material tales como: cristalino-amorfo y amorfo- cristalino. Al mismo tiempo estas transiciones de fases, cambian las propiedades mecánicas de nuestro material, logrando tener una mejora de sus propiedades mecánicas, químicas y físicas o un efecto detrimente de estas.