Plataforma Tecnológica Española del Acero Zona de miembros
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Oferta científica y tecnológica

CENIM - Centro Nacional de Investigaciones Metalúrgicas

Área de actividad: Ing Superficies, Corrosión, Durabilidad; Metalurgia Física, Primaria y Reciclado

Dirección: Avenida Gregorio del Amo, 8, 28040 Madrid, Madrid

Teléfono/s: +34 91 553 89 00

Correo electrónico: director@cenim.csic.es

Actividades desarrolladas:

Incluyendo a los departamentos de Ingeniería de Superficies, Corrosión, Durabilidad; de Metalurgia Física; y de Metalurgia Primaria y Reciclado del CENIM: www.cenim.csic.es

Puede consultarse un listado de los laboratorios y equipamiento científico aquí.

Publicaciones científicas en su revista de Metalurgia  con ISSN: 0034-8570. Call for papers

 

Áreas de trabajo principales:

  • Diseño, procesado y modelado de materiales de altas prestaciones para aplicaciones estructurales: aleaciones ligeras, materiales nanoestructurados y aleaciones para altas temperaturas;
  • Procesado y caracterización de materiales metálicos para la salud;
  • Correlación procesado-microestructura-propiedades mecánicas de materiales compuestos de matriz metálica (MMCs);
  • Recristalización, precipitación y tratamientos termomecánicos;
  • Transformaciones de fase en estado sólido en aceros y aleaciones de base Fe. Diseño y modelado;
  • Corrosión en medios naturales y recubrimientos anticorrosivos;
  • Degradación y durabilidad de biomateriales metálicos;
  • Funcionalización de materiales mediante tratamientos superficiales;
  • Corrosión y protección de metales para la construcción y el patrimonio cultural;
  • Materiales nanocompuestos y películas delgadas de diseño;
  • Procesos, materiales y energía en metalurgia sostenible y ecológica;
  • Tecnologías avanzadas y emergentes para la producción limpia (no contaminante).

 

Oferta Tecnológica:

1. Materiales nanoestructurales de elevadas prestaciones mecánicas:

  • Procesado termomecánico utilizando deformación severa (ECAP, laminación).
  • Procesado mediante técnicas de no equilibrio (solidificación rápida, aleado mecánico).
  • Propiedades mecánicas.

2. Desarrollo de nuevas aleaciones ligeras cristalinas, nanocristalinas y amorfas:

  • Síntesis y procesado mediante técnicas pulvimetalúrgicas de aleaciones de Al o Mg.
  • Propiedades mecánicas.

3. Materiales compuestos y nanocompuestos:

  • Síntesis y procesado mediante técnicas pulvimetalúrgicas de materiales de matriz de Al, Fe y Mg.
  • Análisis de tensiones residuales mediante difracción de neutrones y de radiación de luz sincrotón.
  • Propiedades mecánicas.

4. Intermetálicos y superaleaciones para aplicaciones de alta temperatura:

  • Desarrollo y caracterización de nuevos aluminuros de hierro (FeAl).
  • Análisis de los mecanismos de deformación y de la estabilidad microestructural a alta temperatura mediante microscopía electrónica de transmisión.
  • Comportamiento a oxidación de aluminuros base Fe o Ti y aleaciones ODS ferríticas.

5. Diseño y desarrollo de aceros avanzados:

  • Estudio y modelización de las transformaciones de fase en estado sólido.
  • Optimización de las propiedades mecánicas mediante tratamientos térmicos o termomecánicos.
  • Desarrollo de microestructuras superplásticas en aceros con ultraalto contenido en carbono y/o boro, aceros inoxidables dúplex y superduplex.
  • Desarrollo de aceros multifase de alta resistencia y ductilidad (aceros duales, aceros TRIP y aceros TRIP/TWIP).

6. Recristalización, precipitación y tratamientos termomecánicos:

  • Recristalización estática y dinámica y modelización de la cinética en aceros estructurales.
  • Simulación de la laminación: evolución y optimización de microestructuras, tensión acumulada.
  • Interacción recristalización-precipitación en los aceros microaleados: Diagramas Recristalizacíon-Precipitación-Tiempo-Temperatura (RPTT), modelización de la precipitación.
  • Nucleación intragranular de la ferrita y vainita.

7. Desarrollo de biomateriales metálicos con mejores prestaciones:

  • Generación de recubrimientos cerámicos mediante tratamientos de oxidación térmica.
  • Caracterización mecánica y microestructural.
  • Desarrollo de superficies bioactivas.

8. Caracterización de Materiales Metálicos en Ambientes Agresivos:

  • Físico-química de superficies: pasividad, picadura, adhesión, etc. Caracterización de los aspectos termodinámicos y cinéticos de los procesos corrosivos (en campo y laboratorio) usando técnicas electroquímicas.
  • Corrosión en medios naturales (atmosférica y marina).
  • Corrosión de las armaduras en el hormigón.
  • Degradación y conservación del Patrimonio Cultural metálico.
  • Fenómenos de corrosión asistida mecánicamente -Corrosión Bajo Tensión, Tribo-corrosión.
  • Biomateriales metálicos y su respuesta en cultivos celulares.
  • Aleaciones de aluminio de interés aerospacial.  

9. Nuevos Materiales y Métodos para la Protección frente a la Corrosión, Funcionalización de superficies:

  • Funcionalización de la superficie de biomateriales metálicos.
  • Galvanización por inmersión en caliente, incluyendo el desarrollo de materiales compuestos de matriz metálica.
  • Recubrimientos sol-gel.
  • Inhibidores de corrosión ambientalmente aceptables.
  • Desarrollo de recubrimientos ambientalmente aceptables (recubrimientos orgánicos -pinturas anticorrosivas-, capas de conversión, electrodeposición, nuevos procesos de anodizado alternativos al cromo, recubrimientos metálicos - Zn, Al, Sn, etc.).
  • Tratamientos superficiales mediante haces de alta densidad energética: Láser, Energía solar concentrada Implantación iónica.
  • Pasividad (aceros inoxidables, aleaciones de aluminio, aleaciones de titanio, etc.).

10. Propiedades Mecánicas de Uniones Soldadas:

  • Estudio de estructuras y componentes metálicos.
  • Mecánica de la fractura de materiales soldables.
  • Metalurgia general de soldadura y corte.
  • Control destructivo y no destructivo en componentes soldados.

11. Técnicas de Unión:

  • Control adaptativo de procesos de soldadura.
  • Incremento de fiabilidad y calidad de uniones soldadas de alta responsabilidad.
  • Integración mediante soldadura de nuevos materiales metálicos (o en desarrollo) en aplicaciones estructurales.
  • Técnicas avanzadas de unión: por soldeo, mecánicas y por adhesivos.
  • Comportamiento en servicio y caracterizaciones mecánicas y metalúrgicas de las uniones.
  • Estudio de fallos en construcciones y componentes. Inspecciones estructurales y homologaciones de procedimientos especiales de soldeo.
  • Enseñanza especializada en procesos de soldeo e inspección de uniones soldadas.

12. Caracterización de materias primas, materiales y residuos:

  • Caracterización físico-química y microestructural.
  • Toxicidad.

13. Procesos físicos de separación y purificación:

  • Técnicas de molienda y trituración.
  • Separación magnética.
  • Separación eléctrica.
  • Clasificación por tamaño.
  • Flotación.

14. Procesos hidrometalúrgicos:

  • Lixiviación a presión.
  • Separación con membranas.
  • Procesos de cambio iónico.
  • Tecnologías de adsorción.
  • Tecnologías de separación mediante membranas liquidas.
  • Tecnologías para la recuperación final de metales.

15. Procesos siderúrgicos de cabecera:

  • Sinterización.
  • Peletización.
  • Recuperación de escorias.
  • Tratamiento de polvos de horno eléctrico.
  • Técnicas de inyección.
  • Reingeniería de procesos de fabricación de materiales para su reciclado sostenible.

16. Pirometalurgia:

  • Plasma térmico.
  • Hornos de volatilización y fusión.
  • Metalurgia del silicio.
  • Tratamiento de reductores.

17. Tratamiento de Residuos (tambien incluyen las tecnologías de los procesos hidrometalurgicos):

  • Aglomeración (Nodulización, Peletización, Briqueteado y Extrusión).
  • Inertización y Solidificación Fisico-Química.
  • Vitrificación.
  • Recuperación Energética y obtención de combustibles de residuos.
  • Síntesis de materiales a partir de residuos.
  • Tratamiento de efluentes industriales (aguas de decapado, emulsiones...).
  • Tratamiento de humos.

18. Tecnologías computacionales avanzadas aplicadas a procesos:

  • Preparación lineal difusa y sistemas neurofuzzy.
  • Optimización de la operación de plantas de sinterización.
  • Disminución de costes en acería eléctrica.
  • Parametrización de la zona cohesiva del horno alto.

19. Ciencia y Tecnología de Nanoaerosoles:

  • Nucleación y síntesis de nanopartículas en fase gas.
  • Instrumentación para la caracterización física de nanoaerosoles.
  • Cargado y comportamiento eléctrico de partículas.
  • Deposición de partículas sobre superficies y medios filtrantes.
  • Dinámica de aerosoles.

20. Procesos químicos y metalúrgicos limpios empleando energía solar concentrada

 

Proyectos Internacionales:

  • 1) Austenite Strengthening and Accumulated Stress
  • 2) Desing, construction and validation of a pilot installation for a safe deposit of surplus mercury from the European industry
  • 3) Reactive nanoparticulate coatings (RENACO)
  • 4) 3D Atom Probe Analysis of Iron Carbide Precipitation in Bainite
  • 5) Mn segregation at ferrite - austenite interfaces in medium carbon forging steels
  • 6) Consistent blast furnace operation whilst using low cost raw materials
  • 7) Improvement of hearth drainage efficiency and refractory life for high bf productivity and a well adjusted reductant injection rate at varying coke quality
  • 8) Total sinter control
  • 9) Novel nanostructured bainitic steel grades to answer the need for high performance steel components (NANOBAIN)
  • 10) New advanced ultra high strength bainitic steels: ductility and formability (DUCTAFORM)
  • 11) Carbon partitioning into austenite after martensite and bainite transformations
  • 12) Determinación de la Sobresaturación en Carbono de la Ferrita mediante Tomografía Atómica en 3D de Aceros Bainíticos Avanzados
  • 13) Industrial pilot project for lean integrated process cycle for eco-sustainable production for high performing magnesium components
  • 14) Phase separation in PM 2000
  • 15) New measurement and control techniques for total control in iron ore sinter plants - TOSICO
  • 16) Caracterización de "nano-clusters" de carbono mediante tomografía atómica en 3d en aceros bainíticos avanzados
  • 17) Complementary use of transmission electron microscopy (TEM) and atom probe tomography (APT) for carbide characterization in a nanocrystalline bainitic steels at the early stage of tempering
  • 18) Selective salt elimination an valorisation for sustainable water and facility management in the steel industry
     

Proyectos Nacionales:

  • 1) Optimizacion de la eficiencia energética de un secadero solar, mediante el almacenamiento de energía utilizando calentadores solares de agua. Desarrollo de aplicaciones en productos de interes agroindustrial
  • 2) Plataforma de control logistico avanzado para el seguimiento de la cadena de frio de productos sanitarios y agroalimentarios. CLARISA
  • 3) Sensórica inteligente para control en línea de alimentos. SMART QC
  • 4) Inmovilización mediante cementos de azufre de los radionucleidos naturales existentes en balsas de fosfoyeso
  • 5) Desarrollo de aleaciones Fe-Cr aleadas mecánicamente con óxido de itrio para su aplicación en la ventana de reactores subcríticos guiados por acelerador (ADS)
  • 6) Estudio de la interacción α' / β' durante la separación de fases de la aleación PM 2000
  • 7) Estudio y caracterización del procesado termo-mecánico en aceros inoxidables (Proyecto Intramural Especial para nuevo personal investigador)
  • 8) Estudio del comportamiento térmico de nuevas aleaciones sin plomo para lunetas térmicas de automóvil
  • 9) Diseño de aceros bainíticos libres de carburos para grandes componentes con altas propiedades de resistencia y ductilidad
  • 10) Nuevos Aceros Baíniticos de Alta Resistencia y Ductilidad. Una alternativa para Aceros de Chapa en el Sector de la Automoción.
  • 11) Desarrollo de superaleaciones base Fe aleadas mecánicamente con óxido de Ytrio para tubos de intercambiadores de calor en centrales eléctricas de biomasa
  • 12) Mejora de las propiedades tribológicas y de corrosión del ni electroquímico tratadas con implantación iónica
  • 13) Avances en recubrimientos tecnológicos para aplicaciones decorativas(ART-DECO)
  • 14) Degradación de biomateriales metálicos de base mg nanoestructurados, reabsorbibles y multifuncionales. Estudio in vitro e in vivo.
  • 15) Extensión de la utilización de un nuevo acero inoxidable bajo en níquel a hormigón fabricado con ceniza volante: Aplicación de sensores e inhibidores de corrosión
  • 16) Ciencia y Sugerencia: una experiencia en común 2009/2010
  • 17) Extrusión de perfiles en materiales compuestos de matrix de aluminio
  • 18) Funcionalización de superficies de aleaciones de titanio para aplicaciones tecnológicas avanzadas (FUNSUTI)
  • 19) Aumento del valor añadido en componentes de automoción mediante la integración de funcionalidades obtenida de la interconexión de procesos innovadores. (INTEGRAUTO)
  • 20) Funcionalización superficial de Materiales para aplicaciones de alto valor añadido. (FUNCOAT). – Surface functionalisation of materials for high added value applications
  • 21) Desarrollo de aceros patinables para su aplicación en atmósferas marinas de moderada agresividad
  • 22) Nuevas tecnologías en la protección anticorrosiva mediante sistemas de pintura en aleaciones de magnesio
  • 23) Optimización microestructural en aceros bainíticos modernos por tensión acumulada en la austenita.
  • 24) Estudio de la capacidad anticorrosiva de recubrimientos metálicos electrolíticos co-depositados con nanopartículas mesoporosas de SiO2 cargadas con inhibidor de corrosión
  • 25) Diseño de nuevas aleaciones de magnesio de alta resistencia para su empleo como material monolítico y como matrices de materiales compuestos
  • 26) Consistent blast furnace operation whilst using low cost raw materials
  • 27) Improvement of hearth drainage efficiency and refractory life for high bf productivity and a well adjusted reductant injection rate at varying coke quality
  • 28) Investigación para el desarrollo industrial de procedimiento para el tratamiento de polvos de filtro de la fabricación de acero con recuperación de sus metales utilizando como reductor la fracción solida de la pirolisis de los NFU en lugar de carbón
  • 29) Estudio teórico-experimental del proceso de cargado eléctrico de nanopartículas en un cargador tubular unipolar
  • 30) Metodología y técnicas avanzadas para el análisis, mejora y control de las características de calidad y seguridad de los alimentos. TAGRALIA-CM
  • 31) Medida de tensiones residuales generadas durante el proceso de fabricacion de componentes de acero de alta resistencia y su repercusión sobre las propieades de los mismos
  • 32) Desarrollo de nuevos aceros inoxidables austeníticos con bajo contenido de níquel
  • 33) Sensores químicos basados en recubrimientos híbridos para la protección de materiales metálicos y del patrimonio
  • 34) Recubrimientos reactivos nanoparticulados
  • 35) Nanomateriales híbridos sol-gel para el desarrollo de nuevos tratamientos auto-reparantes de superficies metálicas para la protección activa de la corrosión electroquímica
  • 36) Tecnologías inteligentes y medioambientalmente sostenibles para la generación de estructuras en materiales compuestos
  • 37) Desarrollo de componente fundidos de superaleaciones (INNOXCAST)
  • 38) Desarrollo de máquinas y técnicas avanzadas de perfilado para el conformado de piezas metálicas de alto valor añadido para el automóvil (AVANROLL)
  • 39) Desarrollo de un utillaje de estampación en caliente, con circuito de refrigeración flexible, mediante tecnologías de moldeo cerámico (BEROTOOL)
  • 40) Obtención electrolítica de recubrimientos resistentes a la corrosión mediante líquidos iónicos
  • 41) Modificación superficial de aleaciones de titanio mediante microtexturización, oxidación y recubrimientos depositados por FBR-CVD(SMOTI)
  • 42) Optimización del diseño de nuevas aleaciones de magnesio con elevada resistencia mecánica
  • 43) Extensión de la utilización de un nuevo acero inoxidable bajo en níquel a hormigón fabricado con ceniza volante: Aplicación de sensores e inhibidores de corrosión
  • 44) Materiales metálicos nanoestructurales de altas prestaciones procesados por deformación plástica severa (DPS).
  • 45) Influencia de las tensiones residuales en la tenacidad a la fractura
  • 46) Mejora de propiedades mecánicas de aleaciones ligeras para la industria del transporte mediante métodos de nanoestructuración masiva
  • 47) Extrusión de perfiles en materiales compuestos de matrix de aluminio
  • 48) Profundización en el conocimiento de los mecanismos de corrosión de las aleaciones Mg-Al y su protección mediante recubrimientos sol-gel
  • 49) Desarrollo de nuevos recubrimientos en polvo monocapa autorreparantes de altas prestaciones anticorrosivas
     

Desarrollos y patentes:

  • Dispositivo para la extracción de sales solubles en superficies:

E. Otero, M. Morcillo

España. Núm. P200301766

Licenciada con fecha 22/07/2009
 

  • Procedimiento de obtención de esponjas metálicas:

J.M. Torralba, M.I.Martín, F.A. López, M. Rabanal

España. Núm. P200900087

Licenciada con fecha 19/12/2009

  • Bainitic Steel:

C. García Mateo, H. K. D. H. Bhadeshia

UK. Núm. UK Patent Filing GB0814003.0

  • Preparation of nanostructured Mg by severe rolling:

M.T. Pérez-Prado, M.E. Kassner, O.A. Ruano

USA. Núm.

Licenciada con fecha 23 de setiembre de 2009

  • Sistema y metodo de evaluacion de la proteccion anticorrosiva de recubrimientos organicos:

J. Suay, S.J. Espallargas, J.J. Gracenea, J.C. Galván

España. Núm. 2317803

Licenciada con fecha 21/12/2009

  • Procedimiento de estabilización de mercurio líquido mediante cemento polimerico de azufre, via sulfuro de mercurio:

F. A. López, A. LópezDelgado, F.J. Alguacil, M. Alonso

España. Núm. P200930672

Activa con fecha 2009

  • Preparation of biocompatible materials from waste from the process for manufacturing beer and uses thereof:

M. Yates, A.Martín-Luengo, B.Casal

Internacional Num. PCT/Es2009/070475

Activa con fecha 29/10/2009

  • Warmumgeformtes Produkt und Verfahren zu dessen Herstellung (Hot formed product and method of manufacture):

H. Roelofs, G. Mastrogiacomo, U. Urlau, F.G. Caballero

Switzerland. Núm. EP10190719.4

Solicitada con fecha 10/11/2010

  • Materiales de titanio anodizados con flúor:

MA. Arenas, A. Conde, JJ. de Damborenea, E. Matykina, J. Esteban Moreno, E. Gómez Barrena, C. Pérez-Jorge Permach, R. Pérez Tanoira

España. Núm. P201030720

Solicitada con fecha 14/05/2010

  • Recubrimientos sol-gel con nanopartículas cerámicas para la protección de un sustrato y procedimiento para su obtención:

Sánchez-Majado, J.M. Torralba, A. Jiménez-Morales,  J.C. Galván

España. Núm. P200802175

Licenciada con fecha 27/12/2010

  • Preparación de nanoestructuras metálicas mediante laminación severa:

M.T. Pérez-Prado, F. Salort, O.A. Ruano, M.E. Kassner, L. Jiang

España. Núm. 2326198

Licenciada con fecha 29/06/2010

  • Proceso simplificado de la laminación en caliente de un acero estructural con titanio como elemento microaleante:

S. F. Medina, M. Gómez, B. J. Fernández, V. López

Internacional. Núm. PCT/ES2010/070385

Solicitada con fecha 09/06/2010

  • Nuevo acero bainítico 38MnV6 para la construcción de componentes de automóvil de superior tenacidad e igual resistencia que los actuales, tanto de temple y revenido como bainíticos:

S. F. Medina, L. Rancel, M. Gómez, I. Ruiz

España. Núm. Registro: 1033/2010

Solicitada con fecha 19/11/2010

  • Procedimiento de estabilización de mercurio líquido mediante cemento polimérico de azufre vía sulfuro de mercurio:

F.A. López, A. López-Delgado, F.J. Alguacil, M. Alonso

Patente Internacional (PCT). Núm. PCT/ES2010/070547

Licenciada con fecha 11/08/2010

  • Material compuesto de polímero con partículas de magnesio para aplicaciones biomédicas:

JL Gonzalez-Carrasco, M. Multigner, M. Lieblich, M- Muñoz, E. Frutos, L. Saldaña, N. Vilaboa

España. Núm. ES1641.785

Solicitada con fecha 21/06/2010

  • Procedimiento de obtención de un biomaterial con recubrimiento metálico:

JL Gonzalez-Carrasco, E. Frutos, L. Saldaña, N. Vilaboa

España. Núm. ES1641.784

Solicitada con fecha 21/06/2010

  • Procedimiento e instalación para el tratamiento de neumáticos fuera de uso:

F.A.López, F.J.Alguacil, T.Alvarez, B.Lobato, J.Grau, R.Grau, F.Grau, O.Grau

España. Núm. 201031802

Fecha de prioridad 03/12/2010

Entidades titulares: CSIC y ENRECO 2000 S.L.

 

MATERALIA - Grupo de investigación del CENIM

Área de actividad: Metalurgia Física

Correo electrónico: materalia@cenim.csic.es

 

Actividades desarrolladas:

Grupo de investigación del Centro Nacional de Investigaciones Metalúrgicas, CENIM: www.cenim.csic.es/materalia

Breve reseña del grupo, aquí.


Persona de contacto: Prof. Carlos García de Andrés

 

Áreas de trabajo principales:

  • Estudio y modelización de las transformaciones de fase en estado sólido de aceros y aleaciones base Fe;
  • Optimización de las propiedades mecánicas y análisis de su relación con la microestructura;
  • Estudio sobre los tratamientos térmicos y procesos termomecánicos.

 

Oferta tecnológica:

  • Modelización de transformaciones de fase iso y anisotérmicas de aceros con base termodinámica y cinética;
  • Transformaciones de fase en estado sólido, caracterización microestructural y optimización de propiedades mecánicas de aceros y aleaciones base Fe;
  • Aplicación de técnicas bio-informáticas para la modelización de transformaciones de fase, microestructuras y propiedades mecánicas en aceros y aleaciones base Fe;
  • Diseño de aceros para aplicaciones industriales con altas exigencias;
  • Diseño y desarrollo de materiales nanoestructurados.

 

Proyectos (extracto):

  • DUCTAFORM: New advanced ultra high strength bainitic steels: ductility and formability:

El principal objetivo de este proyecto europeo es desarrollar aceros avanzados de ultra alta resistencia para chapa de acero laminada en caliente y en frío con una ductilidad óptima y un comportamiento al doblado adecuado. Para ello, se usará un nuevo concepto de diseño de aleación basado en el uso de modelos teóricos desarrollado a partir del conocimiento termodinámico y cinético de las transformaciones de fase en estado sólido de aceros. Asimismo, procesos de conformado en caliente serán optimizados con el fin de obtener un microestructura de bainita libre de carburos en productos finales tales como las barras de seguridad lateral de vehículos.

  • NANOBAIN: Novel nanostructured bainitic steel grades to answer the need for high performance steel components:

El objetivo de este proyecto europeo es investigar las propiedades de resistencia al desgaste y fatiga de aceros bainíticos nanoestructurados. Estas microestructuras se obtienen mediante tratamiento isotérmico en aceros con un alto contenido en carbono y silicio. Estos aceros presentan un gran potencial y pueden suponer un gran avance ecológico y económico en el desarrollo de aceros de altas prestaciones.

Más información.

  • ADS: Desarrollo de aleaciones Fe-Cr aleadas mecánicamente con óxido de itrio para su aplicación en la ventana de reactores subcríticos guiados por acelerador:

Los sistemas ADS (sigla abreviada de “Accelerator Driven System”) han sido concebidos tanto como medios para generar energía eléctrica como para la transmutación de residuos contenidos en los combustibles descargados de las centrales nucleares. Los actínidos y los productos de fisión de larga vida media generados en dichos combustibles son transmutados en estos sistemas ADS transformándolos en otros que tienen una intensidad y duración del impacto radiológico menor que los originales.
Los diseños más habituales de ADS proponen un acelerador de protones de alta intensidad dirigido hacia un objetivo de espalación en el núcleo del reactor, generalmente líquido y que también actuaría como refrigerante. En este punto existen dos alternativas en el diseño: aquellos donde existe un material que separa el vacío del acelerador del líquido de espalación, la ventana, y aquellos donde no existen una separación física (sin ventana).
Actualmente los diseños de ADS no tienen ventana. La razón es la corta vida de una ventana fabricada con aceros ferrítico-martensíticos actuales, debido tanto al daño por irradiación, a la fragilización por He a baja temperatura y a problemas de compatibilidad con el refrigerante.
El objetivo de este proyecto es encontrar una aleación base Fe endurecida por dispersión de óxidos (ODS) que permita alargar la vida en servicio de las ventanas diseñadas actualmente con aceros martensíticos de alto Cr (9-12%Cr). La gran ventaja de los ODS son las propiedades a alta temperatura (fluencia) y posiblemente mayor resistencia a fragilización por He y compatibilidad con metales líquidos.
El grupo de trabajo reunido para este proyecto combina investigadores de cuatro organizaciones de gran prestigio en España: Centro de Investigaciones Técnicas de Gipuzkoa (CEIT), el Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas (CIEMAT), la Universidad Carlos III de Madrid (UC3M) y el Centro Nacional de Investigaciones Metalúrgicas del CSIC (CENIM).

 

  • Estabilidad Termica y Mecánica de la Austenita en Aceros Inoxidables Metaestables Austeniticos Endurecibles por Precipitación: Influencia de la Nano y Microestructura:

Este proyecto se centra en la optimización y proposición de nuevas rutas termomecánicas de procesado de un tipo particular de aceros inoxidables austeníticos, transformables a martensita y endurecibles por precipitación. Para satisfacer este objetivo, esta investigación pretende, por un lado, estudiar qué parámetros microestructurales y cómo afectan a la estabilidad térmica y mecánica de la austenita metaestable y, por otro, estudiar nuevas rutas de revenido (endurecimiento por precipitación) para incrementar la resistencia mecánica última de estos aceros en estado martensítico. El grupo de aceros que se investigará en esta propuesta es muy atractivo para una gama importante de aplicaciones industriales (aeroespacial, química, automóvil, productos domésticos, instrumental médico, etc.). Estas buenas propiedades permiten fabricar estructuras más ligeras y rígidas, con componentes mucho más finos que aquellos fabricados con aceros de baja aleación, y aleaciones de titanio o aluminio, lo que al final supone una reducción del peso respecto a estas aleaciones. Entender qué parámetros microestructurales influencian la estabilidad de la austenita (tamaño de grano y/o precipitados de segunda fase presentes en la matriz) y cómo afectan a su transformación a martensita (inducida por deformación (efecto TRIP) y mediante tratamientos criogénicos), así como optimizar los tratamientos térmicos que conllevan el endurecimiento por nanoprecipitación en estado martensítico, son cruciales para proponer novedosas y optimizadas rutas de procesado de este tipo de aleaciones. Las extraordinarias propiedades que se pueden alcanzar invitan a invertir recursos humanos y económicos para comprender las relaciones existentes entre el procesado, la micro y nanoestructura, su impacto sobre el comportamiento térmomecánico y las propiedades finales. De manera más específica, esta propuesta de investigación se centrará fundamentalmente en el estudio de un acero inoxidable semi-austenítico recientemente fabricado y todavía en fase de desarrollo: Nanoflex (12Cr-9Ni-4Mo). Los resultados se compararán con los obtenidos en otros aceros inoxidables metaestables austeníticos comerciales (AISI 301, 15-7PH).

  • Estudio de la Estabilidad Mecanica de la Austenita Retenida en Aceros Bainiticos Nanoestructurados Altos en C (0.6-0.8%): Diseño de Nuevos Aceros Tipo Nanobain de Ductilidad Mejorada:

MATERALIA en colaboración con la Universidad de Cambridge (UK), han logrado generar estructuras nanocristalinas mediante simples tratamientos isotérmicos en aceros específicamente diseñados a tal efecto, sin necesidad de usar costosos procesos (deformación severa) o sistemas de aleación sofisticados. El cuidadoso diseño de estos aceros altos en carbono (0.6-0.8%) permite que la transformación a bainita tenga lugar a temperaturas tan bajas como 150-300 ºC. La microestructura así obtenida consiste en placas de ferrita bainítica de unas decenas de nm de espesor y austenita retenida, lo que le ha valido el sobrenombre de NANOBAIN.
Estas bainitas nanoestructuradas han demostrado tener excelentes propiedades mecánicas, con límites elásticos y resistencia a la tracción de hasta 1.5 y 2.3 GPa respectivamente; todo ello acompañado de unos niveles de ductilidad y de tenacidad a la fractura razonables, dados sus altos niveles de resistencia. El objetivo de este proyecto es estudiar cuáles son los mecanismos y factores que controlan la estabilidad mecánica de la austenita retenida en estas nanoestructuras bainíticas libres de carburos. Sólo a través de este conocimiento se podrá afrontar en el futuro el diseño de aleaciones de este tipo con altas propiedades mecánicas, capaces de ser aplicadas en componentes industriales con requerimientos muy especiales de dureza, resistencia a la tracción y al desgaste y con niveles de ductilidad muy superiores a los conseguidos hasta el momento.

  • BIOTUB: Una solución para las centrales de biomasa:

El objetivo del proyecto es mejorar significativamente la resistencia a la fluencia biaxial de tubos fabricados a partir de una aleación de base hierro endurecida por técnicas de aleación mecánica con óxidos de ytrio (ODS), por una ruta altamente novedosa (extrusión torsionada) tras la cual la microestructura resultante está formada por granos fuertemente anisótropos y con una orientación helicoidal. Esta técnica de procesado ha sido desarrollada en colaboración con las Universidades de Liverpool y Cambridge en el Reino Unido y las empresas Plansee GmbH y MSR GmbH en Alemania, y consiste en extruir el material a través de una boca de extrusión formada por tres cilindros móviles. De esta manera, tras un calentamiento térmico posterior, se induce la regeneración o recristalización del material deformado, siguiendo una trayectoria helicoidal.
BIOTUB supone una mejora significativa de la resistencia a la fluencia biaxial.

Más información.

 

Desarrollos y patentes:

  • Warmumgeformtes Produkt und Verfahren zu dessen Herstellung (Hot formed product and method of manufacture):

- Nº de patente: EP10190719.4

  • Bainitic Steel:

- Nº de patente: GB0814003.0

  • Improved Bainitic Steel:

- Nº de patente: 9918240.4

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