Se confeccionaron pares de difusión Fe/aleaciones de Zr y acero/aleaciones de Zr a fin de estudiar los perfiles de interdifusión que presenta el hierro en ciertas aleaciones de circonio. Esos materiales son de gran importancia en la industria nuclear, habiéndose encontrado que, en particular, las aleaciones de Zr con Sn y Nb presentan mejores propiedades que otras aleaciones precedentes.

Las superficies de las aleaciones a interdifundir fueron preparadas para la caracterización mediante microscopía óptica (pulido mecánico y ataque químico) y también para favorecer el contacto lo más uniforme posible en el armado de la cupla (pulido mecánico hasta papel 1000).  Se montaron en una prensa, consistente en un cuerpo de acero resistente a altas temperaturas, ahuecado y roscado internamente; y un tornillo que presiona las muestras entre sí. Esto genera tensiones entre las muestras favoreciendo la difusión y en consecuencia el "pegado" de las mismas. Se protegió el sistema mediante una envoltura con papel de tantalio, evitando la posible difusión proveniente de las paredes de la prensa. Se realizaron 3 tratamientos térmicos de: Zry4/Fe 800°C 6hr, Zry4/Fe 800°C 7 días, Zr-2,5%Nb/Fe 800°C 7 días. Para evitar contaminación con oxígeno durante el tratamiento térmico, se selló en un tubo de cuarzo al vacío con sobrepresión de argón. Finalizado el TT se cortaron las cuplas a la mitad perpendicularmente a la interfaz de interdifusión.

Se procedió a la caracterización por microscopio óptico, DRX y LIBS. Se realizó el cálculo numérico de los perfiles de interdifusión utilizando los programas DICTRA[1]-TermoCalc[2], con las bases de datos zircobase[3](termodinámica) y base de datos cinéticos realizada en la división difusión. Los difractogramas fueron refinados para estudiar la variación de los parámetros de celda en los diferentes TT,    haciendo uso del programa Fullprof[4].

1. A. Borgenstam, A Engström, L. Höglund y J. Ågren, “DICTRA, a Tool for Simulation of Diffusional Transformations in Alloys”; Journal of Phase Equilibria, 21 (2000), pp. 269-280. (paper)
2. J. O. Andersson, T. Helander, L. Höglund, P. F. Shi y B. Sundman “Thermo-Calc and DICTRA, Computational tools for materials science”; Calphad, 26 (2002), 273-312.
3. N. Dupin, I. Ansara, C. Servant, C. Toffolon, C. Lemaignan y J. C. Brachet, “A thermodynamic database for zirconium alloys”; Journal of Nuclear Materials, Volume 275, Issue 3, p. 287-295. (paper)
4. J. Rodríguez-Carabajal; “Recent Developments of the Program FULLPROF”; Commision on Powder Diffraction (IUCr) Newsletter 26 (2001) 12-19.