Influencia de la composición y microestructura sobre las propiedades mecánicas de aleaciones de wolframio

Comunicaciones presentadas en: XXVI Encuentro del Grupo Español de Fractura, Santander, 25 marzo 2009.En esta investigación se estudia la influencia de la microestructura en el comportamiento mecánico del wolframio puro y aleaciones con contenidos de 0.5% de Y₂O₃ y 4% de Ti, todos ellos obtenidos mediante HIP. Con el fin de correlacionar el comportamiento macroscópico con los parámetros microestructurales, se ha analizado mediante microscopía óptica y electrónica de barrido, la microestructura y las superficies de fractura muestras ensayadas en flexión en tres puntos a diferentes temperaturas (entre 25 y 1000 °C). La medida del tamaño de grano de las muestras se ha realizado, de acuerdo con la norma ASTM E112, mediante un programa de análisis de imagen. Los resultados muestran que la adición de titanio al wolframio mejora las propiedades del material al obtenerse éste exento de porosidad. La formación de una solución sólida, y la estructura de tamaño de grano más fina, aumentan la resistencia mecánica del material hasta temperaturas superiores a 600 °C. Por otra parte la adición de itria comportamiento mecánico del wolframio puro a altas temperaturas, evitando la oxidación, pero no modifica sustancialmente el tamaño de grano obtenido bajo las condiciones de fabricación, debido a la formación de fases eutécticas.In this research the influence of the microstructure in the mechanical behaviour of pure tungsten and its alloys with 0.5% of yttrium oxide and 4% titanium contents, all of them manufactured by HIP, is considered. The microstructure and fracture surfaces of the samples tested in three points bending at different temperatures (between 25 and 1000 ºC) are studied by optical microscopy and SEM, in order to relation the macroscopic behaviour with the microstructural analyzed parameters. The size grain has been measured according to ASTM E112 code, using a image analysis software. The results show that the addition of titanium to the pure tungsten lets manufacture a material without pores improving its mechanical properties. The solid solution, and refined grain structure obtained in these materials, raised the mechanical behaviour up to 600 ºC. The yttrium oxide addition improved the mechanical properties at high temperatures respect to pure tungsten, and avoids oxidation. Nevertheless, this does not modify substantially the grain size obtained in the manufacturing conditions due to the eutectic constituent formation.Proyecto financiado por el Ministerio de Ciencia e Innovación en virtud de los proyectos MAT2006‐13005‐C03‐02, MAT2007‐29278‐E, y CSD00C-06-14102, por la Comunidad de Madrid a través del programa ESTRUMAT-CM (S-0505/MAT/0077) y por la Asociación EURATOM/CIEMAT/EFDA a través del contrato TW6-TTMA-002-EFDA.Publicad