Propiedades Mecánicas y Resistencia a la Corrosión de una Aleación de Alta Entropía de TiNbZr0.73V0.26Fe0.16Al0.16Fabricada Mediante Metalurgia de Polvos

Abstract

Las aleaciones de alta entropía (HEAs, del inglés High Entropy Alloy) son un tipo de aleaciones diseñadas con múltiples elementos principales, utilizando al menos 5 elementos con concentraciones entre el 5-35 %at. Las HEAs han demostrado propiedades superiores que las aleaciones convencionales, como dureza más alta, superior resistencia a la corrosión y mayor resistencia a la compresión. Dichas propiedades hacen que estas aleaciones sean excelentes candidatas para el sector aeroespacial. En esta investigación, se diseñó y fabricó la HEA de TiNbZr0.73V0.26Fe0.16Al0.16 utilizando métodos como el aleado mecánico y la sinterización en estado sólido. Se alearon mecánicamente polvos de los elementos constituyentes de la composición, analizándose los efectos del tiempo de aleado mecánico sobre la estructura de la aleación. Posteriormente, los polvos prealeados se compactaron uniaxialmente para obtener preformas en verde de las muestras. Para la consolidación de los polvos, se realizó un proceso de sinterización en estado sólido a 1500 °C durante 5 h. Los compactos mostraron el nivel de densificación del 29.36 % como resultado del proceso de sinterización, lo que resultó en un valor de densidad de 5.47 g·cm–3

. Los resultados de DRX (Difracción de rayos X) revelaron que la estructura de la aleación sinterizada consiste en cuatro fases con estructuras cristalinas cúbicas. Se obtuvo la microestructura conformada por granos equiaxiales con la precipitación de tres fases sobre dicha fase. Las propiedades mecánicas en la aleación fueron evaluadas, mostrándose valores de microdureza de 732.21 ± 147.17 HV y la resistencia a la compresión de 490.40 ± 11.165 MPa. Por su parte, la velocidad de corrosión presentó un valor de 4.82x10-03 ± 1.28x10-03 mm·año-1 , mismo que es menor que los valores reportados para las aleaciones de Ti convencionales.