Análisis de parámetros experimentales para modelado de diámetros máximos en piezas cilíndricas de amorfos estructurales base Fe

LAVORATO, GABRIEL; MARTA, LEONARDO; MOYA, JAVIER A; PAGNOLA, MARCELO

Cartagena de Indias

Simposio; TERCER SIMPOSIO EN MECÁNICA DE MATERIALES Y ESTRUCTURAS CONTINUAS: EXPERIMENTACIÓN, MODELADO NUMÉRICO Y TEÓRICO; 2011

Universidad Tecnológica de Bolivar

Los vidrios metálicos masivos (BMG – “bulk metallic glasses”) son un nuevo tipo de material funcional y estructural desarrollado en los últimos 20 años. Éstos se lograron en base a distintos sistemas formadores de vidrios metálicos mediante la optimización de la composición a modo tal de obtener un mayor espesor amorfo. Los BMGs en base Fe- por sus óptimas propiedades mecánicas (resistencia a la fractura por compresión de 3500-5500 MPa y microdureza Vickers de 850-1370 Hv), magnéticas y químicas despiertan gran interés en el campo científico e industrial esperando ser aplicados en la industria automotriz, naval, aeronáutica, quirúrgica y deportiva [1]. Son de especial interés los BMG base Fe pues su menor costo relativo llevaría a la posibilidad de nuevas aplicaciones [2]; sin embargo una de las limitaciones está dada por la todavía limitada capacidad de formación del amorfo (GFA – “glass forming ability”) que restringe el máximo espesor amorfo obtenible a unos 15 mm. En el presente trabajo se analizan distintos parámetros indicadores de la GFA de aleaciones amorfas masivas base Fe-. Los mismos fueron calculados en base a las temperaturas características (temperaturas de transición vítrea, cristalización, fusión, líquido) obtenidas a partir de estudios calorimétricos de los materiales, así como también en base a los radios atómicos y otras magnitudes físicas de los elementos constituyentes [3]. La correlación estadística existente entre los distintos parámetros y el máximo espesor amorfo obtenible “t” se evaluó utilizando datos de las aleaciones amorfas masivas satisfactoriamente fabricadas a la fecha que fueron reportadas en la literatura a lo largo de los últimos años. Se presta especial interés a la formulación de nuevos parámetros que conjuguen tanto las temperaturas características de la aleación como las propiedades elementales de los elementos que la conforman, con el objetivo de implementarse en el modelizado de distintas series BMG base Fe. Por último se discuten los resultados y se muestran nuestros resultados experimentales en el tema.