Conferencias de la Universidad Nacional de Córdoba, Congreso Internacional de Metalurgia y Materiales

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Sn DIFFUSION IN alpha-Zr AND THE Sn-Zr PHASE DIAGRAM
Martín Javier Iofrida, Juan Ignacio Carricondo, Carolina Corvalan

Última modificación: 07-10-2016

Resumen


El Zr satisface requisitos esenciales en la industria de materiales nucleares. Una mejor comprensión de los aspectos termodinámicos y difusivos de los aleantes permitirá optimizar las tecnologías existentes de fabricación y el diseño de nuevas aleaciones. El Sn cumple un rol fundamental en muchas aleaciones de Zr como el Zircaloy (base Zr, Sn como aleante mayoritario y Fe como impureza), por esto resulta inmediato su estudio.

Gruzin et al. [1] obtuvieron el coeficiente de difusión de aleaciones base de Zr por el método de radioisótopos. Para Sn, los parámetros de difusión obtenidos fueron D0 = 1x10 ^ -8 [cm ^ 2 / s] y Q = 92,1 [kJ / mol]. Actualmente, la posibilidad de obtener materiales más puros permite estudiar sistemas binarios con mayor precisión.

Se diseñaron tres tratamientos térmicos a 700, 750 y 800°C, trabajando en la fase alfa Zr. Se construyeron tres pares difusivos semi-infinitos con Zr (matriz) y Sn (material de difusión), ambos de alta pureza. La presencia de Sn líquido y la necesidad de lograr una penetración mensurable supuso un desafío tecnológico en el diseño de la matriz.

Finalizados los tratamientos térmicos, se midieron perfiles de difusión y el coeficiente de difusión mediante microsonda y una nueva técnica basada en LIBS (Espectroscopia Inducida por Láser-Breakdown). La técnica LIBS mide la capa superficial, con un seccionamiento abrasivo de las muestras [2]. Se utilizó la microsonda como referencia para la validación de la técnica LIBS. Además, el diagrama de fases del sistema Sn-Zr en este rango de temperatura fue analizado.


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