Determinación de Curvas Tensión Crítica vs. Temperatura en Cu-Al-Ni Envejecido

PANIZO, M.; BUBANI, F.; ZELAYA, E.; GASTIEN, R.

Mar del Plata

Congreso; 20 Congreso Internacional de Materiales SAM CONAMET 2022; 2022

INTEMA

Las aleaciones de CuAlNi pertenecen a la categoría de materiales inteligentes a causa de las peculiares propiedades que presentan como la memoria de forma y el efecto pseudoelástico. Esto se debe a que en ellas es posible inducir una transformación de fase con cierto grado de reversibilidad denominada transformación martensítica (TM) entre una fase madre β y una fase martensítica, que puede ser de diferentes tipos: β? (18R),γ?(2H) o α?(6R). A causa de la baja difusión que presentan, estas aleaciones son candidatas a utilizarse como sensores/actuadores a temperaturas superiores a ambiente. Por ello es fundamental entender el comportamiento de las mismas cuando son envejecidas a temperaturas intermedias. Las aleaciones trabajadas se encuentran en fase β (bcc) a altas temperaturas, la cual puede ser obtenida en equilibrio termodinámico metaestable a temperatura ambiente mediante un enfriamiento rápido. Durante este proceso, denominado templado, la aleación sufre dos ordenamientos sucesivos: a primeros vecinos seguido de un ordenamiento parcial a segundos vecinos. Cuando la fase β es enfriada por debajo de una temperatura crítica, se produce la transformación a la fase martensítica, pudiendo volver a obtener la fase β mediante un calentamiento. Por otro lado, al realizar ensayos de tracción a temperatura constante, también es posible inducir esta TM. La misma comienza a partir de una tensión aplicada denominada tensión crítica, cuyo valor tiene una relación lineal creciente con la temperatura a la que se realiza el ensayo. Las curvas de tensión crítica vs temperatura se conocen como diagramas o rectas de Clausius Clapeyron (CC). Para aleaciones vírgenes monocristalinas con composición química Cu14.3Al4.1Ni (%peso), el tipo de martensita inducida por aplicación de carga es β?.[1] Cuando las aleaciones son sometidas a tratamientos térmicos a 200°C la tensión de transformación disminuye generando un corrimiento hacia la derecha del diagrama CC de la muestra virgen (Figura1 (a)). Esto puede deberse a dos fenómenos: precipitación de la fase γ y/o culminación del ordenamiento a segundos vecinos[2,3,4] (Figura1 (b)) . En dicha figura puede observarse placas martensíticas y 2 precipitados γ. A causa de los corrimientos en las rectas de  transformación es posible inducir otros tipos de martensita: γ?(2H) y/o α?(6R) que se evidencian a partir de un cambio en la morfología de los ciclos pseudoelásticos. Estos resultados se confirman a partir de la indexación de los patrones de difracción en eje [001] obtenidos en un microscopio electrónico de transmisión y consistentes con la presencia de las fases 2H y 6R.