ABSTRACT One of the most promising solutions to global energy supply is nuclear fusion. This process, which is implemented in nuclear fusion reactors (from which one of the first designs was the Tokamak), involves deuterium-tritium plasmas at very high temperature, confined in vacuum chambers of toroidal shape under the influence of strong magnetic fields. The hostile conditions underwent by structural components of these reactors drives the development of new materials with metallurgical properties adapted to these conditions. In particular, the so-called reduced activation martensitic-ferritic steels (R.A.F.M.’s) are strong candidates for constructing these reactors components, due its excellent physical properties. In this contribution 6 samples of the alloy F82H, a steel belonging to the R.A.F.M. group, were analyzed. They were extracted from a plate normalized at a temperature of 1040ºC for 38 minutes and tempered at 750ºC for 60 minutes (as- received condition). The specimens were tested in a high resolution dilatometer Bähr model DIL 805-A. The samples were heated at a controlled rate of 5ºC/min. up to 1050ºC, followed by an isothermal holding at the same temperature for 15 minutes, to finally be cooled continuously to room temperature at different rates: 1.5, 2, 3, 5, 10 and 50 ºC/min. The dilatometric curves obtained after the tests showed the presence of a splitting phenomenon of the martensitic transformation at low cooling rates. By simple mathematical models, based on experimental data, curves giving the fraction of transformed phase (austenite-martensita) and their respective temporal derivatives as a function of temperature were obtained for each cooling rate. High resolution images of the tested samples were also obtained using a FEG-SEM, as a complement of metallographic analysis.
RESUMEN Una de las soluciones más prometedoras al problema del abastecimiento energético global es el acceso a la producción y control de la fusión nuclear. Este proceso, que es llevado a la práctica mediante reactores nucleares de fusión (de los cuales el primer diseño corresponde a los llamados Tokamak’s), involucra plasmas de deuterio/tritio a muy alta temperatura, confinados en cámarasde vacío de forma toroidal bajo la influencia de intensos campos magnéticos. Las condiciones hostiles previstas para los componentes estructurales de estos reactores han impulsado el desarrollo de nuevos materiales con propiedades metalúrgicas adaptadas a estas condiciones. En particular, los aceros martensítico-ferríticos de activación reducida (R.A.F.M.´s por sus siglas en inglés) son fuertes candidatos para la construcción de algunos componentes de estos reactores (primera pared de confinamiento y manto reproductor), debido a sus excelentes propiedades físicas. En este trabajo se analizaron 6 muestras de la aleación F82H, un acero perteneciente al grupo R.A.F.M. Las mismas fueron extraídas de una placa previamente normalizada a una temperatura de 1040ºC por 38 minutos y revenida a 750 ºC por 60 minutos (condición de recepción). Los especímenes fueron ensayados en un dilatómetro de alta resolución Bähr modelo DIL 805-A. Con este dispositivo se aplicó a las muestras un calentamiento controlado de 5 ºC/min. hasta 1050 ºC, seguido de una meseta isotérmica a la misma temperatura durante 15 minutos, para finalmente ser enfriadas en forma continua hasta temperatura ambiente, a distintas velocidades: 1.5; 2; 3; 5; 10 y 50 ºC/min. Las curvas dilatométricas obtenidas luego de los ensayos evidenciaron la presencia del fenómeno de desdoblamiento de la transformación martensítica a bajas velocidades de enfriamiento. Mediante modelos matemáticos simples, basados en datos experimentales, se obtuvieron curvas de fracción de fase transformada (austenita-martensita) y sus respectivas derivadas temporales en función de la temperatura para cada velocidad de enfriamiento. Además,mediante un microscopio electrónico de barrido con cañón de efecto de campo se obtuvieron imágenes de alta resolución de la microestructura de las muestras ensayadas, como complemento al análisis metalográfico de las probetas.
