Volumen II - SAM

Congreso SAM/CONAMET 2009 Buenos Aires, 19 al 23 de Octubre de 2009
DIFUSION DE Sb EN UN ACERO FERRÍTICO A-508 M
D.N. Torres (1) y M.J. Iribarren (2)
(1) Grupo de ondas Elasticas. ICES-Argentina (International Center for Earth Sciences-Argentina)
Gerencia de Investigación y Aplicaciones no Nucleares. Centro Atómico Constituyentes.
Comisión Nacional de Energía Atómica. Av General Paz 1499.Bs As. Argentina
(2) Unidad de Actividad de Materiales .Grupo Difusión. Centro Atómico Constituyentes.
Comisión Nacional de Energía Atómica. Av General Paz 1499.Bs As. Argentina
RESUMEN
E-mail (autor de contacto): dntorres@cnea.gov.ar
Se midieron los coeficientes de difusión de Sb en un acero ferrítico de baja aleación del tipo A-508 M clase 2.
Se utilizaron las técnicas nucleares Rutherford Backscattering Spectrometry (RBS) y Heavy Ions RBS (HIRBS),
adecuadas para la determinación de perfiles de difusión en el rango de muy bajas temperaturas que permiten
evaluar los procesos difusivos en un amplio rango que abarca, en el caso del Fe tanto la zona paramagnética
como la ferromagnética (desde 1073 K hasta aproximadamente 673 K).
En el presente trabajo, se analizó la influencia del orden ferromagnético en el coeficiente de difusión del Sb en
el acero A 508M. Este fenómeno se presenta en el Fe a partir de la TC = 1143 K hacia la región de bajas
temperaturas, donde puede apreciarse la anomalía en el grafico de Arrhenius a partir de una suave curvatura..
Por otra parte, se trató de establecer la influencia de los aleantes del acero en el coeficiente de difusión del Sb y
ver si la diferencia de microestructura de este acero respecto del Fe puro tiene relevancia en la velocidad del
difundente y el efecto del orden magnético en dicho acero.
Para esto último se realizó un análisis comparativo a partir del gráfico de Arrhenius entre los valores
obtenidos en el presente trabajo con los coeficientes de difusión de Sb en Fe puro.
Palabras clave: A 508M, Sb, RBS, HIRBS.
1. INTRODUCCIÓN
Diversos trabajos [1-2-3] han evidenciado el efecto del orden ferromagnético en el Fe-α. a través de un
apartamiento a la ley de Arrhenius. Se han propuesto diversos modelos para explicarlo [1-2]. El efecto del
orden ferromagnético también ha sido observado en la difusión de impurezas en la matriz Fe-α, como es el
caso de: Ni [3], Co [4-5], Cr y Mn [6] y particularmente, en la difusión de impurezas fragilizantes Sn [7], Sb
[8-9] yAs [10-11] .
Cabe destacar que el acero estudiado en este trabajo, A-508M es un acero ferrítico de baja aleación, el que
desempeña un rol importante en las centrales nucleares de potencia debido a que es usualmente empleado en
recipientes de presión para reactores nucleares. Es importante conocer entonces la velocidad de migración
del Sb en este material.
Para ello, habrá que tener en cuenta los siguientes factores: el efecto del orden magnético en el coeficiente de
difusión del Sb en el acero (apreciable si el grafico de Arrhenius muestra alguna alteración o curvatura
significativa), el efecto de la microestructura del acero debido a los tratamientos de térmicos de templado y
revenido y la influencia de los aleantes presentes en el mismo.
2. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL
El trabajo experimental puede sintetizarse en:
Preparación metalográfica de las muestras, incluyendo templado y revenido de los distintos materiales;
formación de los pares de difusión; tratamientos térmicos; medición de los perfiles de penetración y análisis
de los resultados.
La composición química del acero estudiado es la siguiente:
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