El rol de la compatibilidad de la deformación en la respuesta pseudoelástica de un bicristal de la aleación Fe–Mn–Al–Ni

VALLEJOS, J. M.; BARRIOBERO-VILA, P.; GUERRERO SALAZAR, L.; GIORDANA, M.F.; REQUENA, G.; MALARRÍA, J. A.

Santiago de Chile

Congreso; XXI Congreso Internacional de Metalurgia y Materiales, CONAMET-SAM, y el XV Congreso Iberoamericano de Metalurgia y Materiales, IBEROMAT; 2023

El sistema pseudoelástico Fe-Mn-Al-Ni tiene un enorme potencial para ser utilizado en aplicaciones aeroespaciales, automotrices y de ingeniería civil. Esto se basa en que es posible aplicarle grandes deformaciones pseudoelásticas (εPS) recuperables en un amplio rango de temperaturas. En este sistema, se produce una transformación martensítica (TM) termoelástica entre una fase madre cúbica centrada en el cuerpo (α) y una fase producto cúbica centrada en la cara (γ′). La presencia de precipitados ricos en Ni y Al B2-ordenados y coherentes de tamaño nanométrico (β) en la matriz α es una condición necesaria para lograr la pseudoelasticidad en el sistema.En general, en esta aleación la εPS recuperable medida experimentalmente es considerablemente menor que las teóricas calculadas por los modelos. En probetas policristalinas, donde el tamaño de grano promedio es menor que las dimensiones de la muestra, la pobre pseudoelasticidad se atribuye a las restricciones debido a la incompatibilidad de la deformación de transformación en los bordes de grano. En probetas con microestructuras tipo bambú, en las que los granos son más grandes que el ancho de la probeta, se observa claramente el efecto pseudoelástico. Sin embargo, se encontró que una rápida degradación ocurre en los sucesivos ciclos mecánicos en muestras con esta microestructura. Este comportamiento se atribuyó a la activación de nuevas variantes de martensita en ciclos posteriores y la alta densidad de dislocaciones en la interfase α/γ′. En este trabajo se muestran y discuten los resultados de un estudio de difracción de rayos-X de sincrotrón de alta energía en un bicristal de Fe–Mn–Al–Ni durante un ensayo de compresión in-situ, complementado con Microscopía Electrónica de Transmisión (TEM). Se busca comprender la secuencia de la TM, los mecanismos de acomodamiento de la deformación durante la carga y el efecto del borde de grano en la TM inducida por tensión.