Microestructura en cintas de aleacion Fe-14Mn-6Si-8Cr-5.5Ni obtenidas por solidificacion rapida

Abstract

En las aleaciones Fe-Mn-Si, el efecto memoria de forma (EMF) está asociado con una transformación martensítica inducida por tensión. La transformación procede a partir de la fase austenítica, normalmente retenida a temperatura ambiente, a una martensita de estructura cristalina hexagonal compacta: (FCC) → (HCP). Sin embargo, en la fabricación de cintas de aleación Fe-14Mn-6Si-8Cr-5.5Ni por medio de solidificación rápida, la fase ferrítica de alta temperatura puede retenerse, lo que no sólo inhibe la posibilidad del EMF, sino que además fragiliza el material. En las técnicas de melt-spinning, tanto el espesor de la cinta obtenida como las fases estables o metaestables resultantes, dependen principalmente de la presión de eyección del gas, la temperatura del líquido y de la rueda, y de la velocidad con que ésta rota. En este trabajo empleamos microscopía óptica, electrónica de transmisión y de barrido, para investigar las microestructuras obtenidas para diversas variables del proceso de melt-spinning. Además analizamos el efecto de tratamientos térmicos aplicados con el objeto de estabilizar la austenita a temperatura ambiente y optimizar su comportamiento de memoria de forma.

In Fe-Mn-Si alloys, the shape memory effect (SME) is related to a stress-induced martensitic transformation. The transformation proceeds from the austenite phase, normally retained at room temperature, to a hexagonal-close-packed martensite: (FCC) → (HCP). However, when ribbons of a Fe-14Mn-6Si-8Cr-5.5Ni alloy are manufactured by rapid solidification, the high temperature ferritic phase can be retained. As a consequence, not only decreases the materials capacity to recover its shape, but weakens the material, as well. In melt-spinning techniques, the thickness of the ribbons as well as the stable or metastable phases that result from the process, depend mainly on the gas ejection pressure, liquid temperature, and wheel temperature and rotation speed. In this work, we used optical microscopy and transmission and scanning electron microscopy, to investigate the microstructures obtained for various melt-spinning process variables. We also analyzed the effect of heat treatments applied in order to stabilize the austenite at room temperature and to optimize the shape memory behavior