06/C195
Propiedades mecánicas y defectos en materiales con memoria de forma
Mechanical properties and defects in shape memory alloys
Director: LOVEY, Francisco Carlos
E-mail: lovey@cab.cnea.gov.ar
Integrantes: SADE, Marcos Leonel; YAWNY, Alejandro; CONDÓ, Adriana María; SOUL, Hugo; OLBRICHT, Jurgen; GASTIEN, Rosana; LAGUNA, Fabiana
Resumen Técnico
Este proyecto constituye una propuesta de investigación y desarrollo, fundamentalmente experimental, en materiales con memoria de forma (MMF), involucrando además la formación de recursos humanos. Comprende las siguientes grandes líneas:
Estudio del comportamiento mecánico en el rango pseudelástico de aleaciones con memoria de forma en estado policristalino y monocristalino. Existen una serie de problemas de estabilidad de fases, comportamiento en fatiga y fractura que deben ser caracterizados en mayor profundidad para llegar al punto de aplicaciones confiables. Se prestará particular atención a la evolución de las propiedades mecánicas con el ciclado pseudoelástico bajo distintas condiciones de carga, velocidad y temperatura. Se compararán resultados en muestras con diferentes tamaño de grano para analizar la interacción entre estos últimos y la transformación martensítica. Se buscará relacionar la evolución de las propiedades macroscópicas con los cambios microscópicos del material que serán analizados por microscopía electrónica de transmisión de alta resolución. Además, se estudiarán los mecanismos de fractura en aleaciones con memoria de forma y se implementará la simulación de este proceso mediante el modelado computacional.
Desarrollo de aplicaciones de los MMF, a nivel de prototipos, tales como amortiguadores de vibraciones para sistemas mecánicos y contrucciones civiles, utilizando aleaciones de Ni-Ti y Cu-Al-Be. En esta línea se cuenta con un convenio con la Universidad Politécnica de Cataluña (España) para un desarrollo conjunto.
Summary
This project consists of a research and development proposal, mainly experimental, in shape memory
Materials. It includes the formation of human resources. The main lines are the following:
The study of mechanical behavior in the pseudelastic range of the shape memory alloys, either in single and polycrystalline materials. There are several problems like: phase stabilities, fatigue and fracture that need to be characterized in order to get reliable applications. Particular attention will be paid to the evolution of the mechanical properties with cycling in the pseudelastic regimen under different load conditions, deformation speed and temperature. The interaction of the martensitic transformation and the crystalline grains will analyzed in terms of the results obtained from specimens having different grain size. The relationship between the macroscopic properties and the changes of the microstructure and defects will be followed by using a high resolution transmission electron microscope. In addition the mechanisms of fracture will be study through a computational model.
Applications of shape memory materials, at a prototype level, such as dampers for vibrations in mechanical structures and civil constructions, using mainly Ni-Ti and Cu-Al-Be alloys.