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Aceros avanzados de alta resistencia: mecanismos de fatiga y microestructura.

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Aceros dual para la industria automotriz

Integrantes: IRIS ALVAREZ (Investigador responsable), MARIA NATALIA BATISTA (Investigador integrante), FRANCISCO FARIAS (Becario)

Los avances logrados en la performance de los aceros de alta resistencia (Advanced High-Strength Steel, AHSS) han sido posibles gracias a un mejor entendimiento de los métodos en el procesamiento termo-mecánico de los mismos. Para lograr este objetivo, se necesita una comprensión clara de las características micro-estructurales del producto final como así también, conocer los principales factores que causan el deterioro de las propiedades mecánicas durante el proceso.

Es de interés la evaluación de los parámetros del proceso de fabricación y sus posibles consecuencias sobre el producto final. En particular se analizan, utilizando microscopias de diversas escalas (óptica, SEM, TEM EBSD, WDS y EDS), la microestructura desarrollada durante los ensayos de enfriamiento continuo de aceros de baja aleación, en particular aceros con matriz ferrítico-martensítica “dual-phase steel”, en un amplio rango de velocidades de enfriamiento. Por otra parte, se trabaja en el diseño de tratamientos térmicos que permitan mejorar las propiedades mecánicas y cíclicas de estos aceros.

Finalmente, en la industria automotriz, durante el proceso de pintura, estos aceros son sometidos a procesos de endurecimiento por horneado “BH bake hardening”. Este proceso es simulado en el laboratorio para distintas pre-deformaciones y temperaturas para conocer los mecanismos activos y la microestructura desarrollada. Los materiales con distintos tratamientos de BH son evaluados mediante diferentes ensayos de tracción y fatiga.

 

Aceros inoxidables dúplex, superduplex y austeníticos para usos industriales y médicos.

Integrantes: IRIS ALVAREZ (Investigador responsable), MARIA NATALIA BATISTA (Investigador integrante), FRANCISCO FARIAS (Becario)

Debido a sus excelentes propiedades mecánicas y tecnológicas, es decir, alta tenacidad y resistencia a la corrosión, los aceros dúplex y austeníticos son ampliamente utilizados tanto en usos industriales como centrales eléctricas y plantas químicas como, así también, en usos médicos para implantes y aplicaciones odontológicas. En estas aplicaciones, los materiales suelen estar sujetos a tensiones cíclicas y eventualmente temperatura según su aplicación. La activación de los procesos de fatiga conlleva cambios en la microestructura inicial del material, variaciones en la resistencia mecánica y a la nucleación de microfisuras o fisuras estructurales.

La mayoría de las fallas por fatiga observadas son el resultado de cargas cíclicas en condiciones atmosféricas o combinadas con efectos ambientales térmicos y / o corrosivos. En el laboratorio se trata de simular experimentalmente estas situaciones para lograr entender cuáles son estos mecanismos y así poder extender la vida en fatiga de estos materiales.

Trabajos en revistas con referato e indexadas (isi y scopus): (últimos 5 años)

1. F. FARIAS, I. ALVAREZ-ARMAS, A.F. ARMAS. On the strain-induced martensitic transformation process of the commercial AISI 304 stainless steel during cyclic loading. International Journal of Fatigue 140 (2020) 105809

2. M.N. BATISTA, M.C. MARINELLI, I. ALVAREZ. Effect of initial microstructure on surface relief and fatigue crack initiation in AISI 410 ferritic-martensitic steel. Fatigue & Fracture of Engineering Materials & Structures 43 (2019)61-68.

3. M. BALBI, I. ALVAREZ, A. ARMAS. Effect of holding time at an intercritical temperature on the microstructure and tensile properties of a ferrite-martensite dual phase steel. Materials Science & Engineering A 733 (2018)1-8

4. F. FARIAS, M. BALBI, M.N. BATISTA, I. ALVAREZ. Characterization of a continuously cooled dual phase steel microstructure. Metallurgical and Materials Transactions 49,12 (2018)6010-21.

5. M.C. MARINELLI, I. ALVAREZ, U. KRUPP. "Cyclic deformation mechanisms and microcracks behavior in high strength bainitic steel". Materials Science & Engineering A 684 (2017) 254–260.

6. R. STRUBBIA, S. HEREÑÚ, M.C. MARINELLI, I. ALVAREZ-ARMAS. "Fatigue damage in coarse-grained lean duplex stainless steels". Materials Science & Engineering A, 659 (2016) 47–54.

7. M.N. BATISTA, M.C. MARINELLI, S. HEREÑÚ, I. ALVAREZ-ARMAS, “The role of microstructure in fatigue crack initiation of 9-12%cr reduced activation ferritic-martensitic” International Journal of Fatigue 72 (2015) 75–79.

Proyectos Financiados para Equipamiento (últimos 5 años)

1. SISTEMA NACIONAL DE MICROSCOPÍA (SNM-MinCyT) 2018: Res. 56-2018-APN-SECACT#MCT. Proyecto AC79. “Adquisicion de un ultramicrótomo para la preparación de muestras biológicas. Monto: 39.595U$D.

2. SISTEMA NACIONAL DE MICROSCOPÍA (SNM-MinCyT) 2018: RESOL-2019-36-APN-SECACT#MECCYT. M-M-70 Adquisición de filamento LaB6 para el STEM JEM2100plus. Monto: 3.674U$D

3. Universidad Nacional de Rosario (UNR) 2018: Adquisición de un Grupo Electrógeno para adicionarlos al Microscopio Electrónico de Transmisión STEM. REF. EXPEDIENTE Nº 76565/1. Licitación Privada Nº 6/2018. Monto: 318.240$

 

Proyectos de investigación y desarrollo (últimos 5 años.)

Directora de Proyectos de investigación IRIS ALVAREZ

1. CONICET: PIP No1122015 0100144. ACEROS AVANZADOS DE ALTA RESISTENCIA (AHSS): optimización de la microestructura y evaluación de las propiedades mecánicas. Monto: 300.000$. Período: 2015-17

2. AGENCIA-FONCYT: PICT 2014 -0341. ACEROS AVANZADOS DE ALTA RESISTENCIA (AHSS): optimización de la microestructura y evaluación de las propiedades mecánicas de un acero dual phase (DP). Periodo 2015-17. Monto: 525000$. Beca doctoral.