Realizado por : Alejandro Martínez Steele Miriam Andrés Martín 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 Transformación difusiva Transformación martensítica Muestra padre Existe correspondencia entre los átomos del estado inicial y final del proceso Mezcla de átomos, no hay correspondencia entre estado inicial y final

El átomo conserva los mismos vecinos Atérmicas Dependen de la temperatura, no del tiempo 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 Mecanismo controlado por la intercara

Histéresis de temperatura Propiedades El interés de las transformaciones martensíticas radica en que tiene unas propiedades distintas al del resto Histéresis de temperatura Autoacomodamiento Termoelasticidad

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 Austenita-g Templado rápido Martensita Estructura atómica: Solución sólida intersticial sobresaturada de C en Fe Diagrama de transformación isotérmica de acero eutectoide Diagrama de transformación isotérmica de acero no eutectoide Modificación

Microestructura de martensitas Fe-C C0.6%cintas de diferentes pero limitadas orientaciones. Estructura muy distorsionada y con muchas dislocaciones 1.0%Cláminas de distintos tamaños y con estructura fina de placas paralelas. Normalmente rodeadas de austenita 0.6%C1.0%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

Morfología de los precipitados Mg-PSZ Ca-PSZ Y-PSZ

Mecanismos de memoria de forma y superelasticidad 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 Recuperación de una elongación superior al 10% en un cristal de Cu-Al-Ni

Aplicaciones de materiales con memoria de forma

Acoplo de tuberías

Válvula de mezcla de temperaturas

Sistema de ajuste automático del nivel de aceite en el motor de un tren de alta velocidad

Aplicaciones médicas Prevención de embolias y posibles ataques 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 Cu-Zn-Al y Cu-Zn-Ni Ti-Ni Pseudoelasticidad Resortes Cu-Zn-Al Cu- Al-Ni Cu-Zn-Al Cu-Zn-Al Cu- Al-Ni Cu-Zn-Al Cu- Al-Ni

Fin de la presentación