240 likes | 581 Views
Transformaciones martensíticas. Realizado por : Alejandro Martínez Steele Miriam Andrés Martín. INTRODUCCIÓN. Características y propiedades Aplicaciones: Aceros Fe-C Cerámicas Materiales con memoria de forma. Características.
E N D
Transformaciones martensíticas Realizado por : Alejandro Martínez Steele Miriam Andrés Martín
INTRODUCCIÓN Características y propiedades Aplicaciones: Aceros Fe-C Cerámicas Materiales con memoria de forma
Características Mezcla de átomos, no hay correspondencia entre estado inicial y final Existe correspondencia entre los átomos del estado inicial y final del proceso Muestra padre Transformacióndifusiva Transformación martensítica
Mecanismo: cizallamiento coordinado de la red cristalina desplazamiento atómico menor que la distancia entre átomos la fase inicial y la final tienen la misma composición. Produce cambios estructurales El átomo conserva los mismos vecinos Mecanismo controlado por la intercara Dependen de la temperatura, no del tiempo Atérmicas
Termoelasticidad Propiedades Histéresis de temperatura • El interés de las transformaciones martensíticas radica en que tiene unas propiedades distintas al del resto Autoacomodamiento
Histéresis de temperaturas Ms: temperatura de inicio de la transformación directa (austenita martesita) Mf: temperatura del fin de la transformación directa As: temperatura de inicio de la transformación inversa (martensita austenita) Af: temperatura del fin de la transformación inversa
Autoacomodamiento Durante el enfriamiento de un monocristal de austenita, se produce un cierto número de dominios martensíticos que tienen la misma estructura cristalina y difieren únicamente en su orientación y planos de coexistencia.
Transformaciones martensíticas en aceros Fe-C Martensita Austenita-g Templado rápido Estructura atómica: Solución sólida intersticial sobresaturada de C en Fe Diagrama de transformación isotérmica de acero no eutectoide Diagrama de transformación isotérmica de acero eutectoide Modificación
Microestructura de martensitas Fe-C • C0.6%cintas de diferentes pero limitadas orientaciones. Estructura muy distorsionada y con muchas dislocaciones • 1.0%Cláminas de distintos tamaños y con estructura fina de placas paralelas. Normalmente rodeadas de austenita • 0.6%C1.0%mezcla de cintas y láminas
Estructura atómica de martensitas Fe-C Composición = Composición Fase Madre (austenita) Fase Producto (Martensita) Las posiciones relativas de los átomos no se modifican Conforme aumenta el porcentaje de carbono, más sitios intersticiales se llenan con átomos de carbono haciéndose la estructura tetragonal de la martensita más pronunciada: BCC FCC BCT
Transformaciones martensíticas en cerámicas Fractura frágil Fluencia Propiedades mecánicas Circonia, estructura polimorfa que se puede presentar en las estructuras: cúbica (c), tetragonal (t) y monoclínica (m). • Martensítica • Incremento de volumen de 3% Aumento de tenacidad
Buena resistencia Dos mecanismos Refuerzo por microgrietas. aumentan la resistencia por su interacción con la grieta de propagación Refuerzo por transformación campo de tensiones locales induce la transformación de las partículas de circona tetragonal del amatriz en una circona monoclínica
Mg-PSZ Ca-PSZ Y-PSZ Morfología de los precipitados
Para que se puedan producir los mecanismos de memoria de forma y superelasticidad la transformación tiene que cumplir: pequeña histéresis de temperaturas (hasta decenas de grados) interfase móvil entre los dominios de la martensita y la austenita transformación reversible cristalográficamente Mecanismos de memoria de forma y superelasticidad
(1) Cable Ti-Ni recto en fase austenita (2) Deformación del cable en fase martensítica (3)-(5) Recuperación de la forma original por calentamiento a temperaturas por encima de Af Mecanismos de memoria de forma y superelasticidad memoria de forma superelasticidad Recuperación de una elongación superior al 10% en un cristal de Cu-Al-Ni
Sistema de ajuste automático del nivel de aceite en el motor de un tren de alta velocidad
Prevención de embolias y posibles ataques Aplicaciones médicas • Se introduce en un catéter aplicándole una carga de compresión Aumento de la rigidez • Dentro de la arteria la rigidez disminuye.
Aplicaciones tecnológicas de las aleaciones con memoria de forma Pseudoelasticidad Resortes Cu-Zn-Al y Cu-Zn-Ni Ti-Ni Cu-Zn-Al Cu-Zn-Al Cu- Al-Ni Cu-Zn-Al Cu- Al-Ni Cu-Zn-Al Cu- Al-Ni
Fin de la presentación