Estudio calorimétrico no isotérmico del proceso de precipitación en una aleación de Cu-10% Ni-3% Al

摘要

Mediante calorimetría diferencial de barrido (DSC), se estudió el proceso de precipitación de átomos de níquel y aluminio a partir de una solución sólida de Cu-Ni-Al. El análisis de las curvas calorimétricas muestra la presencia de dos reacciones exotérmicas (etapas 1 y 2), que se interpretan como la formación de dos tipos de precipitados. La primera etapa corresponde a la formación de la fase de equilibrio β (NiAl), en tanto que la etapa 2 corresponde a la formación del precipitado γ' de composición estequiométrica Ni_3Al. Además, se observa que las curvas se desplazan a temperaturas más bajas a medida que la velocidad de calentamiento lineal decrece. Las energías de activación de las reacciones fueron evaluadas a partir de un método de Kissinger modificado. Los parámetros cinéticos se calcularon mediante el formalismo de Johnson- Mehl-Avrami. Los valores de n obtenidos son indicativos de un proceso de nucleación de partículas a partir de núcleos pre existentes. Las medidas de microdureza y las micrografías obtenidas por microscopía electrónica de transmisión ayudaron a confirmar la formación de las fases antes indicadas.%Using differential scanning calorimetry (DSC), the precipitation process of nickel and aluminium atoms from a solid solution of Cu-Ni-Al were studied. Analysis of calorimetric traces displayed shows the presence of two exothermic reactions (stage 1 and 2), which were interpreted as the formation of two types of precipitates. The first stage corresponds to the formation of an equilibrium β (NiAl) phase, whilst stage 2 corresponds to the formation of γ' precipitate with Ni_3Al stoichiometric composition. It is observed the shift of the traces to lower temperatures while linear heating rate decrease. The activation reaction energies were evaluated from modified Kissinger's method. Kinetic parameters were calculated by means Johnson-Mehl-Avrami formalism. The values obtained for parameter n were indicative of a particle nucleation process from pre-existent nucleus. Microhardness measurements and micrographies obtained by transmission electron microscopy were helpful to confirm the formation and the dissolution of the mentioned phases.