OPTIMIZACIÓN DE MATERIAL CON MEMORIA DE FORMA PARA EL DISEÑO DE UN SENSOR TERMICO-ACTUADOR MECANICO DE ALTA CONFIABILIDAD

M. MOSQUERA PANIZO; L. FABIO; R. GASTIEN

Jornada; 1eras Jornadas de la UNIDEF; 2018

El efecto memoria de forma es una propiedad que poseen determinadas aleaciones que presentan un comportamiento termomecánico muy diferente al resto, ya que tienen la capacidad de cambiar su forma mediante la aplicación de un estímulo externo. Aleaciones con composiciones cercanas a Cu-14Al-4Ni(% peso) pertenecen a esta categoría, siendo potencialmente útiles como actuadores y sensores a temperaturas superiores a ambiente. Además, cuentan con la ventaja que al ser el Níquel uno de sus componentes, a temperaturas cercanas a ambiente los procesos difusivos son muy lentos y se mantienen estas propiedades en el tiempo.En estos materiales es posible inducir la fase martensita mediante la aplicación de carga mecánica o por enfriamiento. En el primero de los casos, se induce una única variante de martensita, la más favorecida por el factor de Schmid, mientras que para el segundo de los casos, se inducen distintas variantes de martensita autoacomodadas. Otra forma de inducir la transformación es realizando ciclados térmicos bajo una cierta carga, ensayos conocidos como CTBC. Luego de calentar la muestra y someterla a cierta carga mecánica, es posible realizar ciclos sucesivos térmicos haciendo que la muestra transforme y retransforme. Estos ensayos son de vital importancia, ya que permiten conocer el comportamiento del material en condiciones similares a las que tendrá en el sensor térmico-actuador mecánico. A lo largo de este trabajo se analiza el efecto de tratamientos térmicos a estos materiales, su estabilidad y evolución, tanto para transformaciones por carga como por enfriamiento. Además, existe la posibilidad de recuperar las características de muestra virgen luego de someterla a un tratamiento de recocido con posterior temple. Adicionalmente, se realiza un análisis microestructural por microscopía SEM para muestras que fueron sometidas a diferentes técnicas de medición. Una de ellas totalmente invasiva, que es la soldadura de punto, se compara con otras no invasivas, como son contacto con pintura de plata y contacto a través de un dispositivo de teflon, con el objetivo de ver si los métodos afectan las propiedades de estos materiales. Se exponen ventajas y desventajas de cada una de estas técnicas.Por último, se estudia mediante ensayos CTBC las curvas de elongación en función de la temperatura para muestras sometidas a diferentes precargas iniciales. Además, se miden las dilataciones térmicas del sistema mecánico realizando ensayos en muestras sometidas a la misma carga. Se analizan estos resultados con los diagramas Clausius-Clapeyron correspondientes a cada muestra.Este trabajo se ha realizado en el marco de las materias de Laboratorio 6 y 7 de la Lic. en Cs. Físicas de la Universidad de Buenos Aires (FCEyN-UBA).