Implementación del modelo Edge To Edge para determinar el potencial de refinamiento de grano del ZrC en el sistema CuSn

Abstract

RESUMEN : En este trabajo se pretende hacer uso de la metodología Edge To Edge Model (E2EM) basada en el ajuste cristalográfico, con el fin de predecir si las partículas de ZrC con estructura cristalina cúbica tipo NaCl pueden actuar como agentes inoculantes para refinar la microestructura en bruto de solidificación de la aleación Cu-Sn con estructura cristalina cúbica centrada en las caras. Para esto se definen los mecanismos de ordenamiento atómico basados en la teoría de nucleación homogénea y heterogénea, los cuales permiten explicar la aparición de morfologías columnares y equiaxiales de los granos presentes en la microestructura, y posteriormente relacionar el potencial de refinamiento con la morfología y su tamaño. Además, se abordan las condiciones que se deben presentar para lograr cada una de estas morfologías y las características que un agente inoculante debe tener para ser eficiente como refinador de grano. Posteriormente se describe el proceso general para determinar las relaciones de orientación (OR) entre la matriz y la partícula refinadora. Adicionalmente se explica el proceso para refinar las ORs que cumplan con las especificaciones del modelo, mediante el uso de las reglas de paralelismo de la teoría del Δg.

ABSTRACT : In this work, methodology based on the crystallographic fit called Edge To Edge Model (E2EM) will be used to predict whether ZrC particles with NaCl-type cubic crystalline structure can act as inoculants to refine the raw microstructure of solidification of the Cu-Sn alloy with a face-centered cubic crystalline structure. For this, the atomic arrangement mechanisms based on the theory of homogeneous and heterogeneous nucleation are defined, which allows explaining the appearance of columnar and equiaxed morphologies of the grains present in the microstructure, and later relating the refinement potential with the morphology and its size. In addition, the requirements to achieve each of these morphologies and the characteristics to sort out a good inoculant agent as a grain refiner are addressed. Later, the general process to define the orientation relationships (OR) between the matrix and the inoculant is described. Additionally, the process to refine the ORs that meet the specifications of the model is explained, using the parallelism rules of the Δg theory.