Proyectos de Innovación

Ti6Al4V-F

Widmanstätten fina

Composición: Ti-6%Al-4%V.

Procesado: Recocido 1050ºC 10 min y enfriamiento al aire.

Ataque: Inmersión durante 30-120s en mezcla de ácidos (HCl+HF+HNO3).

Las micrografías muestran una microestructura laminar tipo Widmanstätten, conocida también como basket weave, en la que colonias de láminas de fase α están separadas entre sí por fase β retenida. En tres dimensiones, la fase α tiene en realidad forma de disco, siendo las láminas el resultado de su seccionamiento en el plano de pulido. Se intuyen también los límites de grano de la fase β original debido, en parte, a la relativamente gruesa capa de fase α formada durante las primeras etapas del proceso de precipitación.  

La microestructura laminar se obtiene habitualmente en muestras que han sido previamente homogeneizadas y laminadas (Etapas I y II del diagrama adjunto). Para ello, se lleva a cabo un recocido de recristalización (Etapa III) tan sólo unos 30-50ºC por encima de βtransus (999ºC), con objeto de controlar el tamaño de grano β, y se enfría la pieza en agua o con corriente de aire en función de su grosor. Conviene mencionar que tras dicha etapa es común llevar a cabo un tratamiento final de eliminación de tensiones residuales (Etapa IV).

La morfología, tamaño y cantidad de láminas de fase α depende fundamentalmente de la velocidad de enfriamiento. En este caso en concreto, la alta velocidad de enfriamiento ha dado lugar a láminas finas y varias colonias de pequeño tamaño en el interior de cada grano. Las láminas de fase α son paralelas en cada colonia pero no-paralelas entre colonias, lo que minimiza las deformaciones elásticas introducidas durante la transformación. Una particularidad de esta estructura Widmanstätten es que en cada grano β solo existen seis tipos de planos no paralelos donde crecen las láminas de fase α.

Diagrama Ti6Al-V

En el caso de que la recristalización se lleve a cabo en presencia de oxígeno (elemento α-estabilizante) es común observar la formación de una capa superficial de granos equiaxiales de fase α y que suele ser perjudicial desde el punto de vista del comportamiento mecánico.