madri+d | Jueves 07 de junio de 2012
Investigadores de la Universidad Carlos III de Madrid y del Instituto Madrileño de Estudios Avanzados de Materiales, miembros del consorcio ESTRUMAT, participan en el proyecto europeo LIMEDU, financiado por el programa MATERA+ del Séptimo Programa Marco (7PM). El objetivo del proyecto es el desarrollo de nuevas rutas de procesado de aluminio comercial 2024 y de titanio de grado 3 para mejorar su resistencia y conformabilidad. En el proyecto participa también la Academia de Ciencias Polaca.
La aplicación industrial del titanio y de las aleaciones de aluminio en componentes sometidos a grandes esfuerzos está limitada por su baja resistencia. Uno de los métodos para mejorarla consiste en refinar su microestructura hasta conseguir materiales de grano ultra-fino o nano-estructurado. Como contrapartida, este tipo de materiales presenta una baja ductilidad, lo que impide su uso en la fabricación de componentes de formas complejas.
Con el objetivo de conseguir mejorar la resistencia y la ductilidad de barras comerciales, en el proyecto se diseñarán nuevos métodos de procesado termo-mecánico mediante la técnica de extrusión hidrostática severa. En este proceso el material se rodea de un líquido lubricante, de forma que la presión necesaria para la extrusión se ejerce a través del líquido. Una de las ventajas de este proceso es que se reduce la fricción entre el material y el recipiente. El estudio incluye la caracterización microestructural y la realización de ensayos mecánicos. El desarrollo de modelos teóricos permitirá mejorar el conocimiento de la relación que existe entre la microestructura de un material y sus mecanismos de deformación plástica. La aplicación a nivel industrial de las nuevas rutas de procesado diseñadas permitirá la comercialización de metales ligeros de propiedades mejoradas.
Los análisis realizados hasta el momento en barras de aluminio extruidas con una reducción de hasta 25 veces su área, lo que equivale a un valor de deformación verdadera de 3.22, muestran la formación de granos equiaxiales de tamaño inferior a la micra y una mejora significativa de las propiedades mecánicas. Un ejemplo de la microestructura obtenida se muestra en la imagen de microscopía electrónica de transmisión de la figura, en la que además se observan los precipitados alargados de Al20Cu2Mn3 dispersos en el material.