transformaciones α↔β de la aleacitransformaciones α↔β de la aleación Ti–6Al–4Vón Ti–6Al–4V

B O L E T I N D E L A S O C I E DA D E S PA Ñ O L A D E

Cerámica y Vidrio
A

R

T

I

C

U

L

O

Caracterización de las transformaciones α↔β de la aleación Ti–6Al–4V
y de las características mecánicas y microestructurales obtenidas
P. TARÍN, A. G. SIMÓN, N. M. PIRIS, J. M. BADÍA, J. M. ANTORANZ
Departamento de Materiales y Producción Aeroespacial,E.T.S.I. Aeronáuticos, Univ. Politécnica deMadrid, 28040 Madrid
En la aleación Ti-6Al-4V la fase α se va transformando en calentamiento en fase β hasta completarse al alcanzar la temperatura β-transus
(≈1000 ºC). La identificación de la cinética de esa transformación es importante (y más todavía en otros tipos de aleaciones de Ti, como las
super-α) para realizar tratamientos de solución en los que se deja sin transformar un determinadoporcentaje de fase α (llamada primaria). En
el presente trabajo se estudia y se valora la cinética y otras características de esa transformación, así como su influencia en transformaciones
posteriores en enfriamiento, mediante técnicas de análisis térmico (diferencial y dilatométrico) y con medidas de conductividad eléctrica,
estudios metalográficos y medidas de dureza, llevados a cabo tras larealización de tratamientos térmicos controlados. Los tratamientos
térmicos realizados, a partir del estado de entrega (mill annealed), fueron calentamientos de 1 hora a temperaturas entre 650 ºC y 1050 ºC, con
enfriamiento en agua con agitación, y posterior calentamiento a 530 ºC durante 6 horas y enfriamiento último al aire. Por otra parte, se han
determinado las características mecánicas de muestrassometidas a esos tratamientos térmicos.
Palabras clave: Titanio, tratamiento térmico, transformación, dilatometría, análisis térmico diferencial, propiedades mecánicas
α↔β transformation, mechanical properties and microestructural characterization of Ti-6Al-4V alloy
In the Ti-6Al-4V alloy, the α phase is gradually transformed into the β phase until β-transus temperature (≈ 1000 ºC) is reached, and thetransformation completed. It is important to identify transformation kinetics (mainly in other titanium alloy types, as near α) to accomplish
solution heat treatments in which a phase α percentage (primary α) remains unchanged. In this paper, kinetics and other transformation
characteristics are evaluated, as well as their influence on subsequent cooling transformations, by differential anddilatometric thermal analysis,
electric conductivity measurements, hardness measurements and metallographic observation, after performing controlled thermal treatments.
Starting from the mill annealed condition, samples were heated at temperatures between 650-1000 ºC for 1 hour, then water quenched and
subsequently heated at 530 ºC for 6 hours, air cooled. Finally, the mechanical properties of samplesheat treated as indicated above were
obtained.
Key words: Titanium, heat treating, transformation, differential thermal analisys, dilatometry, mechanical properties

1. INTRODUCCIÓN

2. DESARROLLO EXPERIMENTAL

Al calentar la aleación Ti-6Al-4V (tipo α+β) la fase α mayoritaria
presente se va transformando progresivamente en fase β y se completa
al alcanzar la temperatura β-transus (≈1000 ºC). Laidentificación de
la la cinética de esa transformación, permite localizar la temperatura
para realizar tratamientos de solución en los que se quiere dejar sin
transformar un determinado porcentaje de fase α (llamada primaria).
La importancia de ello es mayor en otros tipos de aleaciones de Ti,
como las super-α, por variar el comportamiento a fluencia y fatiga con
el contenido en α primaria.
En estetrabajo se utilizan diferentes técnicas para determinar,
experimentalmente , el porcentaje de fase α primaria en función de la
temperatura de solución. Los resultados obtenidos por análisis térmico
diferencial y por dilatometría ofrecen un buen acuerdo con los obtenidos mediante métodos metalográficos, a pesar de la complejidad que
tiene la interpretación de las curvas.
Igualmente, se ha...