Identificación de intermetálicos en soldaduras por difusión mediante luz de sincrotrón microfocalizado

Abstract

La soldadura por difusión mediante una fase líquida transitoria (transient liquid phase bonding, TLPB) se caracteriza por la utilización de material de aporte en forma de una fina lámina - destacándose las cintas metálicas amorfas con un espesor del orden de las decenas de µm. Este tipo de soldaduras han demostrado sus potencialidades en lo que respecta a las propiedades mecánicas de las piezas soldadas - en particular en tracción y en flexión en productos metálicos, entre ellos los aceros al carbono. Las soldaduras TLPB se llevan a cabo colocando entre las piezas a soldar el material de aporte - con un punto de fusión (TA) inferior al del metal base (TB). El conjunto es calentado, a la temperatura de proceso TP , intermedia entre TA y TB. Una rápida interdifusión de los elementos aleantes ocurre entre el material de aporte, ya líquido, y el metal base. Este proceso difusivo produce un cambio en la composición del líquido, lo que ocasiona su solidificación y por consiguiente la soldadura entre ambas piezas. Cuando la solidificación del líquido no se completa durante la permanencia a TP , el líquido remanente solidifica durante el enfriamiento formando una o varias fases - en general intermetálicos. La formación de intermetálicos en la juntura es indeseada debido a la fragilidad que las caracteriza, degradando las propiedades mecánicas de la misma. Por lo tanto, la caracterización de los intermetálicos que se formen en la juntura es de suma importancia. En este trabajo se presenta un nuevo enfoque para la caracterización de dichas fases. La actual disponibilidad de luz de sincrotrón microfocalizado - con un ancho a mitad de altura del haz (full width half maximun, FWHM) inferior a 10 µm, y el microposicionamiento del mismo permite realizar experiencias de difracción de rayos X (X-ray diffraction, XRD), en transmisión, directamente sobre la fase intermetálica que se desea determinar. De esta forma, la única condición que la muestra debe cumplir para poder realizar dicha medida es que su espesor sea lo suficientemente delgado para que la señal transmitida posea la intensidad necesaria.