Estudio y caracterización del efecto de adición de hierro y/o indio al titanio en su formación de aleaciones por fusión por arco eléctrico

Abstract

[ES] La investigación en aleaciones de titanio se extiende a diferentes sectores industriales debido a sus excelentes propiedades, pues posee una resistencia mecánica específica excelente y una muy buena resistencia a la corrosión y oxidación, por lo que su uso, a pesar de su elevado precio, tiene un gran interés hasta temperaturas de 400 ºC. Se han desarrollado aleaciones con elementos que estabilizan la fase beta del titanio pero que igualmente resultan muy costosas, como es la aleación Ti-6Al-4V, y por ello la estabilización con hierro, elemento mucho más económico, puede formar parte de las aleaciones de titanio de bajo costo. Por ello el trabajo se plantea con la obtención de aleaciones Ti-Fe con tres contenidos en hierro que puedan proporcionar diferentes contenidos entre la fase alfa y beta y a su vez la posible formación del intermetálico TiFe. Junto a esta aleación también es de interés analizar el comportamiento y capacidad de obtención de aleaciones de titanio con elementos de bajo punto de fusión por la diferencia que en estos elementos podamos tener entre el titanio (temperatura de fusión de 1668 ºC) y el indio (temperatura de fusión de 156,6 ºC). Por ello, en el trabajo se obtendrán, por fusión por arco eléctrico, tres aleaciones de Ti-Fe con diferentes contenidos en Fe y tres aleaciones Ti-In con tres diferentes contenidos en In, que serán caracterizadas microestructuralmente mediante difracción de rayos X y microscopía electrónica de barrido. Se realizará una caracterización básica de las propiedades mecánicas mediante la determinación de su dureza y microdureza, intentando obtener la respuesta de las aleaciones al micropunzonado en todo caso.

[EN] Research in titanium alloys extends to different industrial sectors due to its excellent properties, as it has an excellent specific mechanical strength and a very good resistance to corrosion and oxidation, so its use, despite its high price, is of great interest up to temperatures of 400 ºC. Alloys have been developed with elements that stabilize the beta phase of titanium, but which are also very expensive, such as the Ti-6Al-4V alloy, and therefore stabilization with iron, a much cheaper element, can be part of the alloys of inexpensive titanium. For this reason, the work is proposed with the obtaining of Ti-Fe alloys with three iron contents that can provide different contents between the alpha and beta phase and, in turn, the possible formation of the intermetallic TiFe. Along with this alloy, it is also of interest to analyze the behavior and ability to obtain titanium alloys with low melting point elements due to the difference that we may have in these elements between titanium (melting temperature of 1668 ºC) and indium. (melting temperature of 156.6 ºC). Therefore, in the work, three Ti-Fe alloys with different Fe contents and three Ti-In alloys with three different In contents will be obtained by electric arc fusion, which will be microstructurally characterized by X-ray diffraction and microscopy. scanning electronics. A basic characterization of the mechanical properties will be carried out by determining their hardness and microhardness, trying to obtain the response of the alloys to micropunching in any case.