Descripción del proyecto
LOS SISTEMAS ACTUALES DE PRODUCCION DE ENERGIA TIENEN LA NECESIDAD DE REDUCIR LAS EMISIONES DE CO2 Y DE AUMENTAR LA CANTIDAD DE ELECTRICIDAD SUMINISTRADA, LO QUE ESTIMULA AL DESARROLLO DE NUEVOS SISTEMAS QUE TRABAJEN A MAYOR P DE VAPOR Y T, ESTO CONLLEVA LA DEMANDA DE ALEACIONES RESISTENTES AL CALOR MEJORADAS, ENTRE ELLAS, ESTE PROYECTO SE CENTRARA EN LAS ALEACIONES BASE-FE PARA ALTAS T CUYO COMPORTAMIENTO SE PODRIA VER RENOVADO MEDIANTE DIFERENTES ESTRATEGIAS, UN METODO CONSISTE EN ENDURECER LA ALEACION MEDIANTE LA DISPERSION DE UN REFUERZO, LO QUE LLEVO AL DESARROLLO DE LAS ALEACIONES FERRITICAS ENDURECIDAS POR DISPERSION DE OXIDOS (ODS), LAS VENTAJAS DE LAS ALEACIONES ODS A ALTAS T SON CLARAS: ALTA RESISTENCIA MECANICA Y A FLUENCIA, Y TAMBIEN, BUEN COMPORTAMIENTO BAJO IRRADIACION DE NEUTRONES CUANDO SON CONSIDERADOS MATERIAL ESTRUCTURAL EN REACTORES NUCLEARES, SIN EMBARGO, LA PRODUCCION DE ALEACIONES ODS IMPLICA DIFERENTES PASOS: ALEACION MECANICA, CONSOLIDACION POR HIP Y/O EXTRUSION EN CALIENTE Y TRATAMIENTOS TERMICOS, QUE NO ESTAN OPTIMIZADOS TOTALMENTE, DANDO LUGAR A UNA ELEVADA DISPARIDAD ENTRE LAS PROPIEDADES DE DISTINTOS LINGOTES Y ALGUNAS INHOMOGENEIDADES, AUNQUE LOS BUENOS RESULTADOS OBTENIDOS PREVIAMENTE EN RELACION CON LA RESISTENCIA A LA CORROSION Y A LA FLUENCIA A ALTA T PERMITE AFIRMAR QUE LAS ALEACIONES ODS FECR(AL) Y FEAL(CR) SON UNOS MATERIALES PROMETEDORES PARA APLICACIONES ESTRUCTURALES EN SISTEMAS DE GENERACION DE ENERGIA, LA BAJA TENACIDAD QUE PRESENTAN Y LA FALTA DE UNA INFORMACION PRECISA DE SU COMPORTAMIENTO BAJO IRRADIACION, AMENAZAN LA VIABILIDAD DE USAR ESTE TIPO DE MATERIAL, ESTE PROYECTO PRETENDE RESOLVER ESTOS PROBLEMAS APLICANDO UNA DOBLE ESTRATEGIA: PRIMERO ESTUDIANDO LOS MECANISMO DE FRACTURA EN UN MAYOR RANGO DE ALEACIONES EN EL INTERVALO FE-(10-20)CR-(10-30)AL (AT,%) REFORZADAS CON ZR Y CON Y2O3, Y SEGUNDO ESTUDIANDO EL DAÑO POR IRRADIACION EN ESTAS ALEACIONES, TIPICAMENTE, SE SABE QUE EN LOS ACEROS FERRITICOS NANOESTRUCTURADOS (AFN), LOS OXIDOS Y2TIO3 HEXAGONAL- E Y2TI2O7CUBICO- Y LOS NANOCLUSTERS Y-TI-O GOBIERNAN EL COMPORTAMIENTO A ALTA T, SIN EMBARGO, EL MECANISMO DE FORMACION DE LOS ULTIMOS SIGUE SIENDO OBJETO DE INVESTIGACION CON UNA NUEVA TEORIA DE AMORFIZACION Y NANOCRISTALIZACION QUE SIGUE BAJO DEBATE, HAY MUCHOS ELEMENTOS FORMADORES DE OXIDOS ESTABLES Y, AL, TI, V, TA, NB, HF, ZR, DE ENTRE ELLOS, Y2O3 ES EL MAS FRECUENTE EN LAS ALEACIONES ODS, PERO ESTA SIENDO DEMOSTRADO QUE EL ZR PUEDE INFLUIR EN LAS CARACTERISTICAS DE LAS PARTICULAS DE OXIDO, EL ZR PUEDE AUMENTAR LA DENSIDAD DE OXIDOS, Y DE FORMA MAS ESPECIFICA LOS PRECIPITADOS EN BORDE DE GRANO, SIENDO ESTE UNO DE LOS MECANISMOS MAS RECONOCIDOS PARA AUMENTAR LA RESISTENCIA AL DESLIZAMIENTO A ALTA T, ESTE EFECTO TAMBIEN FAVORECE EL COMPORTAMIENTO A FLUENCIA A TIEMPO LARGOS A 973 K, POR ELLO, LA ADICION ZR PUEDE SUPERAR LAS DESVENTAJAS QUE TIENE LA INCORPORACION DE AL EN LA RESISTENCIA A ALTA T, ADEMAS, PEQUEÑAS CANTIDADES DE ZR MEJORAN TAMBIEN LA COMPATIBILIDAD DE LOS ODS CON EL EUTECTICO PB-BI LIQUIDO, EN RESUMEN, EL OBJETIVO FUNDAMENTAL DE ESTE SUBPROYECTO ES OPTIMIZAR LA RELACION Y-TI- O PARA FAVORECER LA FORMACION DE OXIDOS NANOMETRICOS QUE PERMITAN LA MEJORA DE LA TENACIDAD, LA FLUENCIA Y RESISTENCIA A LA IRRADIACION, PEQUEÑAS ADICIONES DE ZR, JUNTO CON UN CONTROL MAS PRECISO DE LA DISPERSION DE LA Y2O3 Y MENOR CONTENIDO DE TI, PODRIA MEJORAR LAS MICROESTRUCTURAS SEGREGADAS Y CON ELLO LAS PROPIEDADES, ALEACIONES ODS\ ALEACIÓN MECÁNICA\ ZR\ NANO-PRECIPITACIÓN\ MICROESTRUCTURA\ NANOESTRUCTURA\ BORDES DE GRANO\ SEGREGACIONES SOLUTO\ PROPIEDADES MACROSCOPICAS