Diseño, Procesado y Desarrollo de Aleaciones

OBJETIVO Y VISIÓN

El programa, integrado por expertos en simulación física, solidificación y fundido, metalurgia física, procesado del estado sólido e ingeniería computacional de materiales, busca explorar relaciones procesado-estructura-propiedad en metales a gran escala, con especial énfasis en el papel de la microestructura en la plasticidad a todas las escalas de tamaño. Este conjunto interdisciplinar de investigadores está formado por físicos, químicos e ingenieros (de materiales, mecánicos y aeronáuticos), llevando a cabo investigación fundamental y también trabajando estrechamente con compañías en los sectores de transporte, aeroespacial, energía y biomedicina. Las instalaciones de investigación incluyen equipos de vanguardia para el procesado a escala de laboratorio (fundición, forja, tecnología Gleeble, atomización), caracterización microestructural (microscopía electrónica, difracción de rayos-X, nanotomografía) y ensayos de propiedades mecánicas en un amplio rango de temperaturas y velocidades de deformación.

GRUPOS DE INVESTIGACIÓN

Principales líneas de investigación

  • Superaleaciones basadas en Ni/Co para componentes de motores de aviación, aleaciones NiAl y TiAl para la nueva generación de palas de turbinas. Aleaciones FeAl para turbinas de gas.
  • Desarrollo de implantes médicos avanzados de Ti puro. Nueva generación de conductores de aleaciones de Al. Aleaciones ligeras de Mg y nanocompuestos para transporte sostenible.
  • Desarrollo de nuevas rutas termo-mecánicas de procesado para la fabricación de aceros QP con propiedades mecánicas mejoradas. Análisis de la relación procesado-microestructura-propiedades en la macro y microescala con énfasis en la resistencia, ductilidad, y resistencia a la fatiga y a la fractura.
  • Desarrollo de nuevas aleaciones mediante métodos termo-dinámicos y por manufactura de polvos vía aleado mecánico y atomización de gas en condiciones no oxidativas. Consolidación por sinterizado asistidopor campo, y mediante prensa y sinterizado convencionales.
  • Diseño de polvos metálicos para fabricación aditiva.
  • Optimización de procesos de fundición y relaciones solidificación-microestructura utilizando medios tradicionales (fundición por inducción, fundición al vacío por arco eléctrico, fundición de inclinación, solidificación direccional) y técnicas avanzadas (fundición centrífuga y de succión, atomización de gas en vacío).
  • Desarrollo de nuevas rutas de procesado termo-mecánicas para la fabricación de materiales metálicos con propiedades mejoradas. Diseño y optimización de procesos metalúrgicos (forjado, extrusión, soldadura, fundición, etc).
  • Selección rápida de fases, estructuras cristalinas, propiedades, microestructura y cinética en materiales masivos mediante la Técnica Cinética de Difusión Múltiple. Generación de librerías para materiales masivos para la evaluación rápida de sus propiedades mecánicas.
  • Integración de herramientas de modelado (atomística, cinética y termodinámica computacional, campo de fase) para simular el desarrollo de la microestructura de materiales durante su procesado.
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  • Desarrollo y calibración de modelos constitutivos basados en la microestructura para predecir el comportamiento mecánico de monocristales y policristales. Implementación de los modelos constitutivos en códigos de elementos finitos para simular el comportamiento mecánico de componentes estructurales.