{"id":77552,"date":"2014-04-25T12:41:57","date_gmt":"2014-04-25T11:41:57","guid":{"rendered":"http:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/tecnologia_polvos\/?p=77552"},"modified":"2014-04-25T12:41:57","modified_gmt":"2014-04-25T11:41:57","slug":"gamma-tial-el-material-del-futuro-que-ya-vuela","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/tecnologia_polvos\/2014\/04\/25\/77552","title":{"rendered":"gamma-TiAl, el material del futuro que ya vuela"},"content":{"rendered":"

En la ind\u00fastria aeron\u00e1utica existe la imperiosa necesidad de encontrar materiales ligeros que respondan a las exigentes demandas de servicio. Una parte cr\u00edtica de cualquier avi\u00f3n son las turbinas, donde los requerimientos de los materiales deben satisfacer condiciones de servicio a alta temperatura, junto con un buen comportamiento a corrosi\u00f3n. En el entorno de esta aplicaci\u00f3n aparecieron hace unos a\u00f1os los aluminuros de titanio, que combinan una baja densidad con unas prometedoras propiedades a alta temperatura. Su principal inconveniente es la fragilidad, por lo que cualquier investigaci\u00f3n encaminada a la mejora de la tenacidad de estos materiales es de un valor muy alto.
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Fig 1. (a) Microestructura de partida compuesta por granos equiaxiales. (b) Microestructura cuasi laminar obtenida despu\u00e9s de una solubilizaci\u00f3n seguida de un enfriamiento lento en el horno. (c) Microestructura completamente laminar obtenida despu\u00e9s de una solubilizaci\u00f3n seguida de un enfriamiento r\u00e1pido al agua y una maduraci\u00f3n posterior.<\/figcaption><\/figure>
\nLos aluminuros de titanio gamma (gamma-TiAl) son intermet\u00e1licos de gran importancia para la fabricaci\u00f3n de turbinas de baja presi\u00f3n (Low Pressure Turbine, LPT) porque pueden proporcionar una relaci\u00f3n elevada de potencia frente a peso. Los \u00e1labes de las turbinas LPT soportan unas agresivas condiciones de servicio, ya que operan a temperaturas superiores a los 750 \u00baC. El procesado de estas aleaciones mediante pulvimetalurgia supondr\u00eda una gran ventaja en la reducci\u00f3n de costes y una atractiva alternativa a la complicada mecanizaci\u00f3n de estos materiales. Adem\u00e1s, el estudio de los mecanismos de deformaci\u00f3n y fractura de estas aleaciones a elevadas temperaturas es crucial para la mejora de sus microestructuras y, as\u00ed, su comportamiento en servicio. El an\u00e1lisis in situ de este material mediante microscopia electr\u00f3nica de barrido (SEM, Scanning Electron Microscopy) y difracci\u00f3n de electrones retrodispersados (EBSD, Electron backscatter diffraction) realizado en este trabajo, permitir\u00e1 por tanto avanzar en la investigaci\u00f3n de los \u00e1labes de los nuevos aviones.
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Fig 2. Secuencia de micrograf\u00edas que muestran la evoluci\u00f3n de la microestructura cuasi laminar: durante el ensayo de tracci\u00f3n a 700 \u00baC, para distintas deformaciones (a) 0.77%, (b) 1.17 %, (c) 1.35%, m\u00e1xima; durante el ensayo de tracci\u00f3n a 580 \u00baC, para distintas deformaciones (d) 0.75%, (e) 1.15 %, (f) 1.38%, m\u00e1xima.<\/figcaption><\/figure>
\nEl Grupo de Tecnolog\u00eda de Polvos (GTP) de la Universidad Carlos III de Madrid y el Instituto IMDEA Materiales, investigan el comportamiento mec\u00e1nico in situ a altas temperaturas de una aleaci\u00f3n comercial gamma-TiAl procesada mediante t\u00e9cnicas pulvimetal\u00fargicas avanzadas, tratando de aportar m\u00e1s conocimiento en esta familia de materiales de tanto inter\u00e9s comercial.<\/p>\n

La aleaci\u00f3n gamma-TiAl estudiada, Ti-45Al-2Nb-2Mn-0.8v.%TiB2, fue procesada a partir de la compactaci\u00f3n isost\u00e1tica en caliente (HIP, Hot Isostatic Pressing) de polvo prealeado. La fabricaci\u00f3n del polvo y su consolidaci\u00f3n fue llevada a cabo en el instituto Helmholtz-Zentrum (Geestacht, Alemania). Este material de partida presentaba una microestructura de granos equiaxiales como se observa en la Figura 1a. Posteriormente, se llevaron a cabo una serie de tratamientos t\u00e9rmicos en atm\u00f3sferas inertes, que permitieron desarrollar las distintas microestructuras laminares que caracterizan a estas aleaciones (Fig 1b,c). Estas microestructuras se han analizado in situ mediante SEM y EBSD durante ensayos de tracci\u00f3n a 580 \u00baC y 700 \u00baC (Fig 2 y 3). Estos \u00faltimos experimentos se han llevado a cabo en la Michigan State University en un programa de colaboraci\u00f3n con el proyecto. Los resultados apuntan a un deslizamiento entre l\u00e1minas y colonias laminares para los ensayos a 700 \u00baC. Para temperaturas inferiores, a 580 \u00baC, se observan trazas de posibles deslizamientos cristalogr\u00e1ficos en el interior de las propias l\u00e1minas.
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Fig 3. Mapa obtenido mediante EBSD de las orientaciones cristalogr\u00e1ficas de la fase \uf067-TiAl antes del ensayo de tracci\u00f3n a 700 \u00baC (a) y microestructura cuasilaminar correspondiente a la zona del an\u00e1lisis (b). Mapa obtenido mediante EBSD de las orientaciones cristalogr\u00e1ficas de la fase \uf067-TiAl despu\u00e9s del ensayo de tracci\u00f3n a 700 \u00baC (c) y la correspondiente microestructura cuasilaminar deformada (d).<\/figcaption><\/figure><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

En la ind\u00fastria aeron\u00e1utica existe la imperiosa necesidad de encontrar materiales ligeros que respondan a las exigentes demandas de servicio. Una parte cr\u00edtica de cualquier avi\u00f3n son las turbinas, donde los requerimientos de los materiales deben satisfacer condiciones de servicio a alta temperatura, junto con un buen comportamiento a corrosi\u00f3n. En el entorno de esta aplicaci\u00f3n aparecieron hace unos a\u00f1os los aluminuros de titanio, que combinan una baja densidad con unas prometedoras propiedades a alta temperatura. Su principal inconveniente es la fragilidad, por lo que cualquier investigaci\u00f3n encaminada a la mejora de la tenacidad de estos materiales es de un\u2026<\/p>\n","protected":false},"author":78,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"ngg_post_thumbnail":0},"categories":[1],"tags":[],"blocksy_meta":{"styles_descriptor":{"styles":{"desktop":"","tablet":"","mobile":""},"google_fonts":[],"version":4}},"aioseo_notices":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/tecnologia_polvos\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/77552"}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/tecnologia_polvos\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/tecnologia_polvos\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/tecnologia_polvos\/wp-json\/wp\/v2\/users\/78"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/tecnologia_polvos\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=77552"}],"version-history":[{"count":7,"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/tecnologia_polvos\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/77552\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":77565,"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/tecnologia_polvos\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/77552\/revisions\/77565"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/tecnologia_polvos\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=77552"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/tecnologia_polvos\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=77552"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/tecnologia_polvos\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=77552"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}