Caracterización estructural y magnética de aleaciones intermetálicas Fe-Al-Si mediante espectroscopia Mössbauer

Abstract

Las interesantes propiedades mecánicas de las aleaciones intermetálicas ordenadas ha dado lugar a que estos materiales se utilicen en múltiples aplicaciones de alta temperatura. Son de particular interés las aleaciones Fe-Al ya que poseen una elevada resistencia a la oxidación y a la sulfuración a elevadas temperaturas, así como baja densidad y coste. El trabajo realizado en esta tesis se ha centrado en el estudio de la influencia de un tercer aleante, el silicio, en las propiedades tanto estructurales como magnéticas de las aleaciones binarias Fe-Al ricas en Fe. El estudio de la influencia del Si se ha realizado tanto en aleaciones ordenadas como en el proceso de desordenamiento mediante distintos métodos de deformación. Con el fin de cubrir un amplio rango de concentraciones se han estudiado tres series de aleaciones, correspondientes a tres zonas de las aleaciones Fe-Al con comportamientos magnéticos diferentes. Mientras que la aleación con 75%at de Fe posee un comportamiento ferromagnético clásico, la aleación con 60%at de Fe posee un comportamiento paramagnético a temperatura ambiente y la aleación con 70%at de Fe presenta un magnetismo complejo debido a la existencia de inhomogeneidades magnéticas. Se ha determinado que la influencia del Si en el comportamiento magnético de las aleaciones ordenadas depende del contenido de Fe en la mismas, y por otra parte, el Al y el Si influyen de manera opuesta en el magnetismo de estas aleaciones. En particular, la introducción de Si hace desaparecer el complejo magnetismo presente en las aleaciones binarias Fe70Al30. Esta influencia no se limita al comportamiento magnético, por ejemplo, la mínima presencia de Al inhibe estructuras presentes en las aleaciones binarias Fe-Si. En el proceso de desordenamiento producido mediante deformación mecánica, la introducción de Si dificulta el desorden de las tres series de aleaciones, al igual que la disminución de la concentración de Fe. Así mismo, en aleaciones con mas de una estructura presente en la misma el desordenamiento no se produce al únisono; de hecho, se han determinado reordenamientos de los elementos no ferrosos alrededor del Fe en los distintos estadios de desorden.