Crédito:Organización Australiana de Ciencia y Tecnología Nuclear (ANSTO)
Es de importancia tecnológica comprender la acumulación de daños o deformaciones plásticas en los componentes bajo diversas condiciones de funcionamiento para poder estimar su vida útil.
Un equipo de investigadores internacionales dirigido por ANSTO ha comparado dos técnicas novedosas que se pueden utilizar para evaluar el grado de daño plástico acumulado en las aleaciones midiendo la cantidad de dislocaciones presentes en la microestructura.
El autor principal, el Dr. Ondrej Muránsky, dijo que utilizaron la Difracción por Retrodispersión de Electrones (EBSD) y la Difracción de Sincrotrón de Alta Resolución (HRSD) para obtener información complementaria sobre las dislocaciones almacenadas por el material como resultado de la tensión aplicada.
En el estudio publicado en Acta Materialia , Muránsky y sus colaboradores de Queen's University (Canadá), Universidad de California (EE. UU.), y el Laboratorio Nacional de Argonne (EE. UU.) compararon las técnicas de EBSD y HRSD, y desarrolló código Matlab, lo que permite la estimación teórica del daño plástico a nivel macroscópico a partir de datos ESBD.
Un revisor de Acta Materialia comentó:"Primeramente, [el artículo] está muy bien escrito y es bastante fácil de seguir. Los autores han hecho un gran intento por explicar realmente bien al lector las dos diferentes metodologías. En segundo lugar, los autores son muy honestos en sus evaluaciones y no intentan ocultar las deficiencias de ninguna de las técnicas ".
El estudio evaluó las ventajas y deficiencias de las dos técnicas analizando las mismas muestras utilizando ambos métodos. Los autores utilizaron Ni201, que es una microestructura modelo de alta temperatura, aleaciones resistentes a la corrosión por sales fundidas y radiaciones para su uso en la generación de energía futura y los sistemas de almacenamiento de energía.
El autor principal, el Dr. Ondrej Muransky (izquierda) y Tim Palmer, que preparó muestras para los experimentos. Crédito:Organización Australiana de Ciencia y Tecnología Nuclear (ANSTO)
Se encontró que la técnica EBSD era más sensible a una pequeña cantidad de daño plástico (la cantidad mínima detectable de dislocaciones es 2E12 m-2), mientras que la técnica HRSD es más precisa cuando se mide una mayor cantidad de daño plástico (la cantidad mínima detectable de dislocaciones es 1E13 m-2).
"Tal comportamiento destaca la complementariedad de EBSD y HRSD al intentar cuantificar las dislocaciones (daño plástico) en un material que ha experimentado una cantidad desconocida de daño plástico acumulado durante el servicio, "dijo Muránsky.
Los investigadores pudieron derivar una relación matemática entre las dislocaciones geométricamente necesarias (GND) medidas usando EBSD y el tamaño de los dominios coherentemente dispersos (CSD) medidos usando HRSD.
"Este trabajo no hubiera sido posible sin el trabajo excepcional de Tim Palmer, quien preparó cuidadosamente muestras para las mediciones de EBSD y HRSD, "dijo Muránsky.
La ESBD se llevó a cabo en las instalaciones de microscopía de ANSTO. Las mediciones de HRSD se realizaron en Advanced Photon Source en Argonne National Laboratory en los EE. UU.
HRSD estará disponible en ANSTO cuando se construya una nueva línea de luz de Difracción y Dispersión Avanzada en el Sincrotrón Australiano. como parte del proyecto Bright.
