Using of ultrasonic methods for determination of the elastic moduli on the Ti-Ni based alloys

Utilización de métodos ultrasónicos para la determinación de los módulos elásticos en las aleaciones basadas en Ti-Ni

El trabajo presentado se centra en la determinación de las constantes elásticas de aleaciones seleccionadas de los sistemas Ni-Ti y Ni-Ti-Cu con el uso de métodos ultrasónicos. La preparación de las muestras se llevó a cabo utilizando VIM en crisol de grafito en combinación con vertido en molde de grafito. Las muestras preparadas se sometieron a un tratamiento térmico adecuado, se pulieron para darles la forma deseada y se sometieron a mediciones de densidad y, a continuación, a mediciones ultrasónicas. Además de los métodos convencionales, como los ensayos mecánicos, también se aplican métodos menos conocidos. Entre los métodos específicos podemos mencionar el análisis mecánico dinámico, la medición de la supermicrodureza dinámica, la resonancia electroacústica o el ensayo ultrasónico.

INTRODUCCIÓN

Las aleaciones basadas en NiTi se caracterizan por un fenómeno de memoria de forma generado en un determinado intervalo de temperatura por transformación martensítica reversible. Para el uso práctico del efecto de memoria de forma son muy importantes la altura y el intervalo de temperatura en los que se produce la transformación martensítica. Pueden verse afectados por la composición química y por la elección de la tecnología para la preparación de las aleaciones. Ya se han dedicado numerosos trabajos [1, 2] a estas cuestiones. Del mismo modo que para la determinación de las propiedades físicas y mecánicas, es necesario conocer, incluso antes de la medición de los módulos de elasticidad, las características estructurales básicas del material investigado, por ejemplo, si se trata de un material monocristalino o policristalino, si es homogéneo o heterogéneo en términos de microestructura, su tamaño y forma (por ejemplo, dendritas, granos), las fases presentes, su distribución, etc. Antes de medir los módulos de elasticidad, es necesario conocer en los monocristales el tipo de red y, si es posible, también la orientación cristalográfica con respecto al eje de la muestra (normalmente cilindros). El modulican de elasticidad se determina entonces en las principales direcciones cristalográficas, por ejemplo en las direcciones [100], [110] y [111]. Por otra parte, las propiedades físicas y mecánicas a nivel macro en los materiales policristalinos química y estructuralmente homogéneos son idénticas en todas las direcciones, por lo que basta con medir y determinar las propiedades en una sola dirección, es decir, también los módulos de elasticidad por ultrasonidos.

EXPERIMENTAL

Para el experimento se seleccionaron aleaciones binarias y ternarias. La composición química de las aleaciones se muestra en la Tabla 1.