Caracterización por medio de técnicas no destructivas de nanopartículas precipitadas en una aleación Ti-6Al-4V tratada térmicamente por envejecimiento

Abstract

In this work are reported the experimental data of the intrinsic sensitivity to microstructural changes through the TEP in a Ti-6Al-4V alloy with an acicular and equiaxed microstructure, using contact gradient and hot tip techniques and the change in the ultrasonic velocity to determine the microstructural evolution in specimens obtained from a sheet of Ti-6Al-4V thermally treated by aging. Thermomechanical treatments were carried out to obtain two different startup microstructures: an equiaxed structure and an acicular structure, which were heat-treated by aging at 515 ° C, 545 ° C and 575 ° C at different time lapses (1min., 15 min., 1 h, 2 h, 16 h, 48 h, 144 h, 288 h, 432 h and 576 h). After that, measurement of ultrasonic velocity of shear waves and longitudinal waves of the samples were carried out; these samples were also put through scanning electron microscopy (SEM), optical microscopy (OM), X- ray diffraction (XRD) and Vickers microhardness, establishing a direct correlation with thermoelectric potential measurements (TEP), ultrasonic velocity and mechanical properties developed by heat treatment. The results of PTE show a logarithmic trend as time aging increases. The TEP is affected by the grain size, percentage of phase’s present, precipitation playoffs, texture and residual stresses, which together determine the mechanical properties of the material in question. This study is interesting when is applied in industry for products quality control for the mentioned alloy.

En este trabajo se reportan los datos experimentales de la sensibilidad intrínseca del PTE a cambios microestructurales de una aleación de Ti-6Al-4V con una microestructura acicular y una aleación de Ti-6Al-4V con microestructura equiaxial, mediante la técnica termoeléctrica de contacto de punta caliente y de gradiente lateral, así como el uso del cambio en la velocidad ultrasónica para determinar la evolución microestructural en especímenes obtenidos de una lámina de Ti-6Al-4V, tratadas térmicamente por envejecimiento. Primeramente se realizaron tratamientos para la obtención de dos microestructuras diferentes de inicio, una estructura equiaxial y una estructura acicular, las cuales fueron tratadas térmicamente por envejecimiento a 515°C, 545°C y 575°C a diferentes tiempos de permanencia, 1min., 15 min., 1 h, 2 h, 16 h, 48 h, 144 h, 288 h, 432 h y 576 h. Se realizaron: mediciones de velocidad ultrasónica de ondas de corte y ondas longitudinales, tratamiento de imágenes de microscopia electrónica de barrido (MEB), microscopía óptica (MO), así como difracción de rayos-X (DRX) y microdureza, estableciendo una correlación directa con las mediciones de potencial termoeléctrico (PTE), velocidad ultrasónica y las propiedades mecánicas desarrolladas por el tratamiento térmico. Los resultados de PTE muestran una tendencia logarítmica conforme avanza el tiempo de envejecimiento, el PTE es afectado por el tamaño de grano, porcentaje de fases presentes, precipitación de segundas fases, textura y esfuerzos residuales, los cuales en conjunto determinan las propiedades mecánicas del material en cuestión. Este estudio es interesante si se aplica en la industria en el control de calidad de los productos de esta aleación.