Propiedades mecánicas del sistema de aleación con memoria de forma Fe-Mn-Al-Cr-Ni. Crédito: Ciencias (2020). DOI:10.1126 / science.abc1590
Un equipo de investigadores de la Universidad de Tohoku ha desarrollado un nuevo tipo de aleación superelástica con una ventana superelástica casi ilimitada. En su artículo publicado en la revista Ciencias , el grupo describe las propiedades de la nueva aleación y sus posibles usos. Paulo La Roca y Marcos Sade de la Universidad Nacional de Cuyo – CNEA han publicado un artículo de Perspectiva en el mismo número de la revista que describe el estado de las aleaciones flexibles y el trabajo realizado por el equipo en Japón.
La mayoría de los metales de uso diario se pueden doblar un poco. Para que vuelvan a su forma original generalmente se requiere fuerza, como la de un martillo. Las aleaciones superelásticas (también conocidas como metales con memoria de forma) se pueden doblar con hasta un 20 por ciento de deformaciones y volverán a su forma original automáticamente. La Roca y Sade señalan que la superelasticidad en los metales puede explicarse por la presencia de transformaciones martensíticas inducidas por estrés. Pero hay una advertencia para tales aleaciones:solo pueden recuperarse a su forma original cuando se encuentran en un cierto rango de temperaturas:su ventana superelástica.
Desafortunadamente, la mayoría de estas ventanas son bastante pequeñas, limitar el uso de metales superelásticos en aplicaciones prácticas. A los científicos les gustaría descubrir aleaciones que puedan usarse en variaciones de temperatura más amplias para su uso en aplicaciones como la ciencia espacial (debido a las temperaturas extremas). En este nuevo esfuerzo, los investigadores han encontrado tal aleación, una con una ventana superelástica casi ilimitada. Durante la prueba, su ventana superelástica resultó ser de 10 a 473 K (-263 C ° a 200 C °), haciéndolo aplicable en prácticamente todos los entornos naturales. Los investigadores señalan que también se encontró que la aleación tiene una expansión térmica muy baja.
El rango de temperatura del nuevo SEA a base de hierro en comparación con los SEA convencionales a base de metal para un cambio de tensión de 50 MPa. Crédito:Universidad de Tohoku
Una comparación de las curvas de tensión-deformación del nuevo SEA a base de hierro en comparación con la aleación de níquel-titanio. Crédito:Universidad de Tohoku
El equipo creó la aleación agregando cromo a una aleación de Fe-Mn-Al-Ni. Al hacerlo, también demostraron que el cambio de entropía es controlable usando este enfoque. Se probó que el cambio de entropía de la nueva aleación era muy cercano a cero. Los investigadores también señalan que la aleación se puede sintonizar variando la cantidad de cromo, lo que destaca el hecho de que el equipo creó realmente una serie de aleaciones superelásticas "invar".
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