/ MATERIALES La Figura 3 muestra las microestructuras de todas las alea- ciones estudiadas. Se observa que presentan diferencias significativas en la cantidad y morfología de la fase primaria , en la morfología de la fase y en el tamaño de grano. En el caso de las aleaciones + se muestra una microestruc- tura bi-modal, formada principalmente por granos equiáxicos de la fase primaria residual y fases y alternadas en láminas formando una 3.a). Como puede aprecia grano más pequeño, la a estructura Widmansttäten (Figura rse, además de tener un tamaño de leación Ti54M también tiene mayor cantidad de fase β que la Ti6Al4V (Figura 3.b), tal y como nos indica también el contenido de molibdeno equivalente. Las aleaciones near β tienen una microestructura comple- tamente diferente a la de las α+β, que consiste principal- mente en precipitados de fase α dispersos en una matriz de fase β. La aleación Ti10.2.3 presenta un 50% de la fase primaria globular α (Figura 3.c), mientras que la aleación Ti17 se caracteriza por la fase α en las juntas de grano e importante tamaño de grano de la fase β, obteniendo una estructura Widmanstätten en la transformación de la fase β en α (Figura 3.d). Por último, la aleación Ti555.3 tiene un 20% de la fase residual globular α, junto con otra fase trans- formada de β en α obteniendo una estructura Widmanstät- ten (Figura 3.e). α Primaria Estructura Widmanstatten 20 μm Las aleaciones a estudiar poseen un amplio campo de apli- caciones, principalmente en el motor [2]. La aleación Ti10.2.3 posee una mayor resistencia a la corrosión que la Ti6Al4V, además de una buena combinación entre ductilidad y tenacidad, por lo que se usa fundamentalmente en el tren de aterrizaje, con el fin de absorber impactos de cierta magnitud y amortiguar el aterrizaje del avión [1,11,22] o en elementos de conexión entre alas y estructura. La aleación Ti17 presenta mejores propiedades mecánicas, como puede ser la vida a fatiga, por lo que su aplicación está orientada mayormente a los discos compresores y turbinas para motores. La aleación Ti555.3 muestra una excepcional combinación de tenacidad a la fractura e importante dureza y fácil obtención. Su principal aplicación es para elementos críticos como el tren de aterrizaje, compitiendo en muchos casos con la Ti10.2.3. La aleación Ti54M es una aleación de propiedades mecánicas semejantes a la Ti6Al4V, donde lo que se busca es un aumento de la maquinabilidad de la misma. Ensayos realizados αβ αβ ααβ 20 μm Precipitados de fase α Matriz metaestable β 20 μm α Primaria Estructura Widmanstatten Así mismo, se definen los parámetros de corte que se utili- zarán en los ensayos, los cuales dependen de la pauta de ensayos que se ha planificado. En el transcurso de los mismos (in-process), se realizan mediciones de fuerzas de corte y potencia en ambos ensayos y mediciones de tempe- raturas en la cara de desprendimiento en los ensayos de corte ortogonal. Por último, se definen los parámetros de salida que se tendrán que analizar post-process que, en este caso, las plaquitas (medición de desgastes y análisis de deposiciones) y las virutas en los ensayos de vida de herra- mienta. La metodología seguida en los ensayos de vida de herramienta realizados se observa en las Figuras 4 y 5. A continuación se explican cada uno de los tipos de ensayo de forma más detallada. 20 μm Precipitados de fase α Matriz metaestable β 20 μm De cara a poder entender con mayor detalle los fenómenos que acontecen en el proceso de mecanizado de aleaciones de titanio, el estudio de investigación se divide en dos grupos: Ensayos de fin de vida de herramienta (3D) • Ensayos de vida de herramienta (3D): En condiciones cercanas a las industriales. • Ensayos de corte ortogonal (2D): Con objeto de entender Los ensayos de fin de vida se realizan en condiciones de mecanizado cercanas a la industria (ver Tabla 2), mediante un barrido de velocidades de corte para cada material, manteniendo constantes los valores de avance y profundidad de pasada. Consiste en realizar ensayos de 15 minutos de los fundamentos del proceso de corte. En ambos casos, para realizar análisis de maquinabilidad rigurosos, el primer aspecto a considerar es el uso de una metodología bien definida. Para ello, se analizan los pará- metros de entrada de los ensayos (avant-process), en este caso, (1) el estado de la máquina, (2) las herramientas que se pretenden emplear, midiendo los radios de las herra- mientas y las aristas de corte, (3) el lubrificante, (4) el mate- rial a estudiar, analizando la microestructura de la pieza y la dureza de la misma, y (5) se verifica que las condiciones de trabajo son las realmente establecidas (a través de pará- metros del CNC). Figura 3: Microestructura de las diferentes aleaciones estudiadas. Las zonas claras se corresponden con la fase α mientras que las oscuras con la β. a) Ti6Al4V; b) Ti54M; c) Ti10.2.3; d) Ti17; e) Ti555.3. Precipitados de fase α en juntas de grano 14 /