ESTUDIO DE LA PSEUDOELASTICIDAD EN CuAlNi MONOCRISTALINO

V. E. A. ARAUJO

Mar del Plata

Encuentro; 4TO ENCUENTRO DE JOVENES INVESTIGADORES EN CIENCIA DE MATERIALES; 2012

SAM - INTEMA

INTRODUCCIÓN Las propiedades de pseudoelasticidad y memoria de forma que presentan ciertas aleaciones de CuAlNi se originan en transformaciones martensíticas (TM) que pueden inducirse por enfriamiento de la fase  de alta temperatura o por aplicación de carga mecánica. Esta fase  se puede obtener en forma metaestable a temperatura ambiente mediante un templado adecuado. Posteriores envejecimientos pueden desestabilizar a la fase , generando la precipitación de fases más estables, lo cual limita la aplicación a altas temperaturas de estas aleaciones. En este trabajo se presentan resultados sobre la respuesta pseudoelástica de Cu-14.3Al-4.1Ni (%peso) monocristalino con memoria de forma sometido a tratamientos de envejecimientos a 150°C. Esta investigación busca optimizar la respuesta térmica y mecánica de estas aleaciones para su utilización como dispositivo actuador a temperaturas mayores que ambiente. MATERIALES Y MÉTODO Para estudiar los efectos del envejecimiento sobre el material se realizan ciclos pseudoelásticos, pre y post-envejecimiento, en modo tracción y bajo temperatura controlada. A partir de estos, se construyen los diagramas σ-T que dan cuenta de la relación lineal entre tensión crítica (σ) a la cual se produce la TM y tem-peratura. Las muestras estudiadas tuvieron un primer trata-miento (Q), que consistió en un recocido a 900°C durante 1h y templado en agua y hielo. En estas aleaciones de CuAlNi estudiadas se han encontrado distintos tipos de TM inducidas por tensión (’, ’ o ’+’) y por lo tanto se obtienen rectas con pendientes diferentes cuando se construyen los diagramas σ-T [1]. RESULTADOS Y DISCUSIÓN En el diagrama σ-T de la Figura 1 se pueden ver las consecuencias que provocan los tratamientos térmicos (TTs). La recta de transformación ’ se desplaza hacia la derecha manteniendo la misma pendiente. Esto significa que para la misma temperatura la TM se induce a menor tensión y que la entropía asociada a la TM se mantiene constante a pesar de los TT’s. Estos corrimientos pueden deberse a dos fenómenos. Para TTs menores a las 100hs, se produce un ordenamiento a segundos vecinos de la fase , que luego del templado Q no finalizó su ordenamiento [2]. Para tiempos mayores, en cambio, pueden estar relacionados con una precipitación de fase γ. La existencia de estos precipitados lleva a un empobrecimiento de Al en la matriz, al menos en el entorno de los mismos. Este cambio en la matriz puede explicar los cambios observados luego del TT [3]. Por otro lado, el punto no alineado del TT de 500hs a 150°C corresponde a un ciclo ’+’ [1], el cual aparece a esa temperatura debido al corrimiento mencionado. Una vez que se tiene la información anterior, se puede seleccionar la TM que se estudiará y elegir las coordenadas (T,σ) a las cuales realizar ciclados pseudoelásticos para simular las condiciones de trabajo a las cuales estaría sometida la aleación de ser utilizada, por ejemplo, como actuador.