Crystallographic theory of the martensitic transformation

La transformación martensítica es uno de los temas más investigados en la ciencia de los materiales durante el siglo XX. Precisamente la segunda parte de ese siglo se destacó por el desarrollo de diversas teorías relacionadas con la cinética de la transformación de esta fase, los mecanismos de nucleación y la forma como se produce el cambio de la estructura cristalina. En este trabajo se realiza la descripción de los diferentes conceptos que definen la cristalografía de la transformación martensítica, centrándose en la construcción y aplicación de los modelos cristalográficos más destacados: el modelo de Bain; el modelo de Wechsler, Lieberman y Read; y el modelo de Bowles y Mackenzie. Este desarrollo será realizado con base en características particulares de la transformación martensítica como su carácter no difusional, el tipo de intercara entre la fase madre (austenita) y la fase producto (martensita), la formación de la subestructura de defectos y el cambio de forma; todas estas descritas por medio de ecuaciones matemáticas que buscan predecir cómo se dará la transformación, más que en explicar el movimiento real de los átomos dentro de la estructura. Este desarrollo es conocido como la Teoría Fenomenológica de la Cristalografía de la Martensita (TFCM).The martensitic transformation is one of the most researched topics in the materials science during the 20th century. The second half of this century was mainly remembered by the development of several theories related with the kinetics of phase transformation, the mechanisms involved in the nucleation phenomenon, and the way as the crystallographic change is produced. In this paper are described the fundamental concepts that are defined in the crystallographic framework of the martensitic transformation. The study is focused on the application of the most outstanding crystallographic models: the Bain; the Wechsler, Lieberman & Read; and the Bowles & Mackenzie. The topic is presented based upon the particular features of the martensitic transformation, such as its non-diffusional character, type of interface between parent (austenite) and product (martensite) phases, the formation of substructural defects, and the shape change; all of these features are mathematically described by equations aimed to predict how the transformation will take place rather than to explain the actual movement of the atoms within the structure. This mathematical development is known as the Phenomenological Theory of Martensite Crystallography (PTMC)

Aspectos generales acerca de la transformación martensítica

With the time, the number of studies associated to the martensitic transformation has been expanded; therefore, understand as this mechanism operates and as it confers different characteristics to diverse materials where it occurs, many studies has been conducted in different areas carrying out to discoveries at microstructural, kinetic and crystallographic level. This paper presents an overview of the martensitic transformation, beginning with a historical development, through a review on their morphology and kinetically characteristics, in addition to an analysis of the prospects of the studies carried out in the area, with a special interest in the phenomena of thermo-elasticity and shape memory.Con el paso del tiempo, el número de estudios asociados a la transformación martensítica se ha incrementado, por tanto, para poder interpretar cómo este mecanismo opera y cómo le confiere características tan diferentes a los materiales donde se produce, han sido realizados múltiples trabajos en diferentes áreas conduciendo a descubrimientos a nivel microestructural, cinético, cristalográfico. Es así como en este trabajo se presenta una descripción de la transformación martensítica, comenzando con su desarrollo histórico, pasando por una revisión sobre sus características morfológicas y cinéticas, además de un análisis de las perspectivas de los estudios realizados en el área, con especial interés en los fenó-menos de termoelasticidad y memoria de forma

Adherence Evaluation of a MacPherson Suspension under EuSAMA Norm in a Mathematical Model and one Multibody

En este trabajo se realiza una simulación computacional, para dar respuesta a un problema de dinámica asociado a la evaluación de la adhesión en sistemas de suspensión. El proceso inicia con el levantamiento de las geometrías más representativas de un sistema MacPherson de un Nissan Sentra B13, donde cada uno de los dispositivos se crea y ensambla en un software CAD para dar solución dinámica en un paquete CAE multicuerpo. Posteriormente se crea un modelo matemático cuyas ecuaciones diferenciales se generan fundamentadas en la segunda ley de Newton y se resuelven en Simulink de Matlab®. Finalizado el proceso de elaboración de los modelos se alimentan las variables con la información precisa del vehículo de estudio para obtener las gráficas que dan respuesta al protocolo de la prueba EuSAMA (European Shock Absorber Manufaturers Association) para el análisis de la adhesión. Los resultados obtenidos evidencian que los modelos desarrollados son confiables cuando se comparan con la prueba experimental; además, se observa que la disminución del coeficiente de amortiguamiento compromete la adhesión del vehículo en la vía, afectando la estabilidad y maniobrabilidad.A computational simulation is Implemented, in order to response to a problem of dynamics associated With The assessment of adherence in suspension systems. The process begins with the lifting of the most representative geometries of a MacPherson system of a Nissan Sentra B13, where each of the devices is created and assembled into a CAD software to give a dynamic solution on a CAE multibody package. Afterwards a mathematical model was created whose differential equations are generated substantiated on Newton's second law and this are resolved using Matlab-Simulink applications. Once the model developing process is over, the variables are fed with accurate information of the studied vehicle to obtain the graphs that give an answer to EuSAMA (European Shock Absorber Manufacturers Association) test protocol for the adherence analysis. The results presented show the reliability of the developed models when compared with the experimental test; furthermore, it demonstrates that the decrease of the damping coefficient compromises the vehicle´s adherence on the track, affecting its stability and maneuverability

Aspectos Generales acerca de la Transformación Martensítica.

With the time, the number of studies associated to the martensitic transformation has been expanded; therefore, understand as this mechanism operates and as it confers different characteristics to diverse materials where it occurs, many studies has been conducted in different areas carrying out to discoveries at microstructural, kinetic and crystallographic level. This paper presents an overview of the martensitic transformation, beginning with a historical development, through a review on their morphology and kinetically characteristics, in addition to an analysis of the prospects of the studies carried out in the area, with a special interest in the phenomena of thermo-elasticity and shape memory.Con el paso del tiempo, el número de estudios asociados a la transformación martensítica se ha incrementado, por tanto, para poder interpretar cómo este mecanismo opera y cómo le confiere características tan diferentes a los materiales donde se produce, han sido realizados múltiples trabajos en diferentes áreas condu-ciendo a descubrimientos a nivel microestructural, cinético, crista-lográfico. Es así como en este trabajo se presenta una descripción de la transformación martensítica, comenzando con su desarrollo histórico, pasando por una revisión sobre sus características mor-fológicas y cinéticas, además de un análisis de las perspectivas de los estudios realizados en el área, con especial interés en los fenó-menos de termoelasticidad y memoria de forma

Teoría cristalográfica de la transformación martensítica

The martensitic transformation is one of the most researched topics in the materials science during the 20th century. The second half of this century was mainly remembered by the development of several theories related with the kinetics of phase transformation, the mechanisms involved in the nucleation phenomenon, and the way as the crystallographic change is produced. In this paper are described the fundamental concepts that are defined in the crystallographic framework of the martensitic transformation. The study is focused on the application of the most outstanding crystallographic models: the Bain; the Wechsler, Lieberman & Read; and the Bowles & Mackenzie. The topic is presented based upon the particular features of the martensitic transformation, such as its non-diffusional character, type of interface between parent (austenite) and product (martensite) phases, the formation of substructural defects, and the shape change; all of these features are mathematically described by equations aimed to predict how the transformation will take place rather than to explain the actual movement of the atoms within the structure. This mathematical development is known as the Phenomenological Theory of Martensite Crystallography (PTMC).La transformación martensítica es uno de los temas más investigados en la ciencia de los materiales durante el siglo XX. Precisamente la segunda parte de ese siglo se destacó por el desarrollo de diversas teorías relacionadas con la cinética de la transformación de esta fase, los mecanismos de nucleación y la forma como se produce el cambio de la estructura cristalina. En este trabajo se realiza la descripción de los diferentes conceptos que definen la cristalografía de la transformación martensítica, centrándose en la construcción y aplicación de los modelos cristalográficos más destacados: el modelo de Bain; el modelo de Wechsler, Lieberman y Read; y el modelo de Bowles y Mackenzie. Este desarrollo será realizado con base en características particulares de la transformación martensítica como su carácter no difusional, el tipo de intercara entre la fase madre (austenita) y la fase producto (martensita), la formación de la subestructura de defectos y el cambio de forma; todas estas descritas por medio de ecuaciones matemáticas que buscan predecir cómo se dará la transformación, más que en explicar el movimiento real de los átomos dentro de la estructura. Este desarrollo es conocido como la Teoría Fenomenológica de la Cristalografía de la Martensita (TFCM)

Simulación computacional de la transferencia de calor en herramientas usadas en soldadura por fricción-agitación

Friction Stir Welding is a process used for joining metals, mainly of low melting temperature, such as aluminum alloys. Studies involving the tool used in this welding process, focusing mainly on quantifying the effect of geometry on the final properties of the welded joint. In this paper it was studied the effect of the tool geometry in the heat dissipation, using computer simulation, specifically the module CFX of Ansys®14.5. They were considered three tool geometries, each built in a modular way with three parts: Collet Chuck, Shank and Implant. The virtual assembly was subjected to simulation models for the calculation of temperature and heating time. The models were evaluated, considering as welding parameters: Welding Speeds of 100, 150, 200 and 250 mm.min−1 and Rotation Speed of 700, 800, 900 and 1000 rpm. For the calculation it was assume that the temperature reached on the implant (Shoulder and Pin) were 500°C, in a welding time of 1 hour. The results allow to improve the tools design with a shorter shank and allows to confirm the effectiveness of using fins on the shank for greater heat dissipation, being more effective the use of Fins Displaced towards the insert in comparison with System with Fins on the Rod Center.La soldadura por fricción-agitación es un proceso empleado para la unión de metales, principalmente de baja resistencia mecánica, como aleaciones de aluminio. Los estudios que involucran la herramienta usada en este proceso de soldadura, se centran principalmente en cuantificar el efecto que la geometría ejerce en las propiedades finales de la junta. En este trabajo se estudia el efecto de la geometría de la herramienta en la disipación de calor, utilizando simulación computacional, específicamente el módulo CFX de Ansys®14.5. Fueron considerados tres geometrías de herramienta, cada una construida de forma modular con tres partes: cono, vástago e implante; el ensamble virtual fue sometido a simulación con modelos para el cálculo de la temperatura y tiempos de calentamiento. Los modelos fueron evaluados considerando como parámetros de soldadura las velocidades de avance de 100, 150, 200 y 250 mm.min-1 y rotación de 700, 800, 900 y 1000 rpm. Para el cálculo se consideró que la temperatura alcanzada en el implante (hombro y pin) es de 500 °C, con tiempo de soldadura es de 1 hora. Los resultados permiten refinar el diseño de herramientas con vástagos más cortos; confirma la efectividad del uso de aletas en el vástago para mayor disipación de calor, siendo más efectivo el uso de aletas desplazadas hacia el inserto en comparación con el sistema de aletas con estas en el centr

Intervención tecnológica para la reconversión y automatización de una máquina termoformadora por vacío de una sola estación

Este artículo presenta el proceso de reconversión y automatización de una máquina de termoformado por vacío, de una sola estación y de operación manual, partiendo de un diagnóstico con el cual se identifican los componentes, capacidades y operación de los sistemas y su accionar como conjunto; se facilita elaborar el rediseño de los sistemas mecánico y neumático y el diseño de los sistemas térmico, eléctrico y de control, para la fabricación, ensamble y puesta a punto. Con la termoformadora automatizada fue posible el funcionamiento secuencial para trabajo en serie con temperaturas controladas, niveles superiores de calentamiento, disminución del consumo energético y una adecuada interacción máquina-operario para el ajuste de las variables y la caracterización del proceso de termoformado sobre cada material. La actualización y automatización propuesta para este tipo de máquinas representa una alternativa de capacidad tecnológica con un importante beneficio potencial para las pequeñas empresas del sector de formado de plástico