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Transformación martensítica en aleaciones de Fe-Mn

Fases martensiticas en aleaciones con memoria de forma (SMA) de base-Fe

A manera de marco general, en esta linea de investigación se propone desarrollar aceros de alto contenido de manganeso con un común denominador: aquellos en los que la transformación de fase martensítica juega un rol determinante en sus propiedades mecánicas. La propuesta abarca investigaciones en aceros de base Fe-Mn con memoria de forma, abordando el análisis de dos sistemas: Por un lado, el grupo (a) Fe-Mn-Si, no termoelástico, donde se investigan composiciones de variantes inoxidables (Fe-Mn-Si-Cr-Ni), ajustando composición, defectos estructurales (básicamente control de distribución y densidad de fallas de apilamiento), y microestructura (tamaño de grano, precipitados). Se apunta a optimizar la reversibilidad de la transformación martensítica para inducir el efecto memoria y al desarrollo de dispositivos aptos para aplicaciones tecnológicas (esencialmente acoples). El segundo grupo de Fe-Mn que investigamos es el de reciente aparición (b) Fe-Mn-Al-Ni, grupo de sorprendentes características pseudoelásticas y promisorias aplicaciones. Para esta aleación se desarrollamos procesos de elaboración que resultan en granos fuertemente crecidos o bien monocristales, y tratamientos térmicos que permiten control de precipitados Ni-Al en la matriz. Estas condiciones son esenciales para maximizar la reversibilidad mecánica asociada a la transformación martensítica. Abordamos además un tercer sistema donde la transformación martensítica juega un rol fundamental: Los aceros TRIP austeníticos de alto contenido de manganeso (c) Fe-Mn-Al-Si. En este caso se propone investigar materiales que conjuguen alta resistencia y alta ductilidad, para lograr componentes estructurales en aplicaciones que requieran materiales resistentes, livianos y altamente deformables. Partiendo de aleaciones producida en el propio laboratorio, obtenermos información experimental detallada de propiedades estructurales, transformación de fase martensítica, mecanismos de maclado, plasticidad, y propiedades mecánicas donde evaluamos tensiones de trabajo, elongación y capacidad de absorción de energía en el material. La investigación es de carácter esencialmente experimental y se complementa con evaluaciones teóricas de diagramas de fases (ThermoCalc), y modelos fenomenológicos de transformación martensítica y de plasticidad cristalina.