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+ En 21 estado s6lido existe una fase cubica centrada en el cuerpo (bcc), ,9, que para temperaturas - suficientemente altas se extiende desde 0 a 100% aat Nb, mientras que a temperaturas menores presenta un punto de solucidn critico (60.6% at, 988 TC) y un gap de miscibilidad 8-Zr + @-Nb. Existe tambiin iina reaccion monotectoide @- Zr -t a- Zr + $-hi que da lugar a la coexistencia de la fase a-Zr hexagonal cornpasta (hcp) con la clibica a-Nb hasta temperatura ambiente. En el estado liquid0 hay miscibilidad total. y las curvas de liquidus y solvus muestran un punto minim0 donde la aleaci6n funde en forma congruente (2l.= at, 1710 OC). La temperatura de la reacci6n monotectoide es 620 zt 10°C y la composicibn de hs fases en equilibria a esa temperatura es 18.5 - %at Nb para 8- Zr, 91% at bi para a-3% y 0.6% at Nb para a-Zr. La transformacibn a -+ #I para Zr puro ocurre a 863 OC. Tanto esta temperatura como la solubilidad del Nb.en a-Zr sufren importantes mocScaciones si existe contaminaci6n con oxigeno. Una contaminaci6n de unas 1400 ppm duplica el valor de solubilidad y lleva la temperatura de transformacibn a -+ j3 a urns 920 OC para contenido nulo de 1%. El oxigeno y el hierro son 10s contarninantes principales en las aleaciones comerciales de Zr-1%. Los puntos de fusibq del Zr y dell% son respectivamente 1855 y 2469 OC. El estudio del diagrama bajo prcsirjn indic6 que en las aleacianes conNb el valor de la presi6n para el que aparecia por primera sez la-fase metaestabie hexagonal u era menor que para Zr puro. Los datos estructwdes para las fases esth en la Tabla 3.1. Tabla 3.1. Datos de estructura cristaiina de las fases del Zr-h7,. Fase 1 Simbolo de Prototipo Parametros de red Cont. Nb Temperatwa 1 I Pearson I (de Pearson) a (nm) c(nm) (% at.) ? c> i a hP2 I kIg 0.3232 0.5147 0 Ambiente 1 1 * 0.3242 0.5230 6 0 606 I B t cI2 1 W 0.35800 0 Ambiente - I 0.33066 100 Ambiente w W3 I w Cr-Ti 0,5039 0.3136 0 Ambiente ** * Aleacihn templada desde 600 OC. ** Valores medidos a temperatura ambiente y 1 atm. Fase w retenida de tratamiento a temperatura ambiente y presi6n de 100 kbar.
Los estados de equilibria metaestable reportados en la literatura son variantes de las fases que ocurren en el diagrama de equilibno es~able temperatura, presion, composici6n. La fase martensitica crl(hcp). se fc~rma atermicamente durante el templado rapido a partir de la fase d g hasta ternperatura ambiente. For templado, las aleaciones con menos de 7% en pesa de 3% se transforman rasi completani~ntc es con composici611 entre 7 p 7.5% presentan a' rnetaestable j ~to con @ tempfada y 3A.k alli de 7.3% no apazece mas a:. Hasta ahora tampoco se obtuvo la fase (Y' martznsitica asistida por tensiones o uiducida por deformacione en aleaciones con contenido de Xb entre 7.5% y 115%. 'Los parimetros de red varian entre a=0.323 !a nm. c=0.5150 nm para 0% Nb y a=0.3206nm, c=0.5130 nm para % 7% Nb. La temperatura d comienzo de la transfomacion martensitica, rVs, decrece linealmente con el agregado de Nb y parec ser indcpediente de la velocidad de enfriamiento, coritenido de oxigeno, temperatura y tiempo d recocido en la fase 8; varia entre 600 T para 0% 'o y 440 OOC para 6% '0. En cuanto a la morfologia, es martensitica masiva hasta 0.8% lNbt sin maclas internas. y para mayores contenidod de Nb es martensitica acicular con maclas internas. La transfonnacibn martensitica aparece tambiCn %1 .1 :M en Zr puro para velocidades de enfriamiento muy dtas. La relacibn de orientacibn cristaloetificb entre crl y la fase madre B es: Las determinaciones de plano de habit e el hibito {334j8 dd Zr puro no cambia con el agregado de bib.. Se obtuvieron variantes de la fase estable w en estados de equiiibrio metaestable prodhttidrrs por tres vias: templado rapido basta la temperatura ambiente a partir dz la fase d (w, atPrmica); envejecimiento isotirmico por deba~o de 10s 500 OC (wl tkrmica); tratamientos a presiones altas I (up). La escructura cristalia de la fase w depende de la cornposicibn. El gmpo espacial cambia de P6/mmm a P3ml a1 aumentar el contenido de Nb. Los parametros de red de la wi no dependen de la cornposici6n y son a=0.5036 nm, c=0.3130 nm. Los parimetros de la w, varian entre a=0.3110 nm. c=0.5045 nm para B 5% Nb y a=0.3085 nm? c=0.5012 nrn para % 13% Nb. La w, se observo . en el rango 7 - 7.5% '0 coexistiendo en forrna metaestable con las fases a' y @ templada. Para w,
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Carburos estables en aleaciones de
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