Investigación
División: Ciencia y Tecnología de los Materiales
Grupo: Metalurgia Física y Tratamiento de Superficies
En este grupo se desarrollan las siguientes líneas de investigación:
Aceros avanzados de alta resistencia: mecanismos de fatiga y microestructura.
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.
Temas de investigación:
Publicaciones
Aceros inoxidables dúplex, superduplex y austeníticos para usos en ambientes corrosivos.
Integrantes: Iris Alvarez, Maria Natalia Batista, Francisco Farias
Debido a sus excelentes propiedades mecánicas y tecnológicas, es decir, alta tenacidad y resistencia a la corrosión, los DSS son ampliamente utilizados tanto en usos industriales como centrales eléctricas y plantas químicas como en usos médicos para implantes y aplicaciones odontológicas. En estas aplicaciones, los materiales suelen estar sujetos a
campos de tensiones 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.
Temas de investigación:
Publicaciones
Aceros microaleados de alta resistencia para su empleo en máquinas agrícolas y remolques.
En los últimos tiempos ha surgido un creciente interés en la fabricación de aceros avanzados de alta resistencia debido a las múltiples ventajas que ofrecen en el mercado por sus mejores propiedades mecánicas, aligeramiento de peso y un menor impacto medioambiental. Sus aplicaciones relevantes son en el sector del automóvil y existe actualmente un gran interés por parte de empresas locales en utilizar estos aceros en nuevos diseños de remolques y equipos agrícolas más eficientes. Uno de los puntos claves para la introducción de estos nuevos diseños en el mercado es ofrecer una buena tenacidad y seguridad de la estructura. Sin embargo, muchas fallas estructurales se producen por la introducción de nuevos materiales o diseños cuyo comportamiento se desconoce. Además, Cuando estos aceros son soldados, el ciclo térmico de la soldadura provoca cambios microestructurales que modifican sus propiedades originales. Debido a estos cambios microestructurales algunos productos pueden fragilizar en la zona afectada por el calor, reduciendo sus propiedades mecánicas, sobre todo cuando la estructura es sometida a vibraciones o cargas cíclicas, como es el caso de las máquinas agrícolas y los remolques. En estas zonas se suelen iniciar y propagar microfisuras que podrían llevara un colapso de la estructura soldada en unos instantes.En este sentido, se pretende caracterizar diferentes aceros microaleados de alta resistencia y analizar su respuesta a la fatiga. Por otra parte, se pretende estudiar las uniones soldadas entre aceros microaleados y aceros al carbono, analizando la microestructura y las propiedades mecánicas.
Temas de investigación:
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Mejora del comportamiento mecánico de aceros inoxidables y aleaciones base niquel mediante nuevos tratamientos superficiales
Integrantes: SILVINA HEREÑU (Investigador responsable), RENATA STRUBBIA (Investigador integrante), MARIA CECILIA MARINELLI (Investigador integrante), BERNARDO GOMEZ (Investigador integrante), JOSEFINA DIB (Becario).
Las tecnologías de modificación de superficie permiten la realización de un compromiso favorable entre el costo y el rendimiento dotando a las superficies del material con un alto valor de dureza, una efectiva reducción de la fricción, excelente resistencia a la corrosión y un prometedor aumento de la vida en fatiga, sin afectar la estructura completa del material. Entre los tratamientos superficiales que mejoran las propiedades mecánicas de las aleaciones metálicas se pueden mencionar la laminación, el granallado (SP) y los más recientes de nitruración iónica (NI), procesamientos por impactos de láser (LSP), laminado profundo o “Deep rolling” (DR) y tratamiento de impacto ultrasónico (UIT). Para lograr una industria competitiva y en condiciones de atender las demandas de la industria nacional tanto automotriz como petrolera en creciente auge, dentro de las áreas tecnológicas necesarias a desarrollar estará la mejora de propiedades mecánicas de aleaciones mediante la implementación de nuevos tratamientos superficiales. Tanto los aceros inoxidables como las aleaciones base níquel son utilizadas en diferentes piezas y productos automotrices. Además, actualmente varias piezas usadas en la perforación de los pozos petroleros son de aleaciones base níquel. Sin embargo, de la literatura se desprende que es escasa la información que se dispone sobre la influencia de los nuevos tratamientos superficiales (NI, LSP, UIT) en el comportamiento cíclico y tribológico en aleaciones base niquel y no se reportan trabajos a este respecto en aceros inoxidables con bajos contenido de níquel. De esta manera, la presente investigación brinda la posibilidad de ampliar las aplicaciones de estas aleaciones bajo condiciones de desgaste y fatiga mediante la implementación los nuevos tratamientos superficiales.
Temas de investigación:
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