DETERMINACIÓN DE TENSIONES RESIDUALES MICROSCÓPICAS EMPLEANDO MÉTODOS DE DIFRACCIÓN, MAPAS DE EBSD, Y ALGORITMOS EVOLUTIVOS
Las tensiones residuales, tanto macroscópicas como microscópicas se originan durante los procesos metalúrgicos convencionales. Conocer su magnitud y distribución es de gran importancia en el diseño estructural en aplicaciones donde intervienen fenómenos de fatiga, corrosión bajo tensión o ciclos térmicos (e.g., en la industria nuclear). La importancia de dichas tensiones se refleja en el gran número de artículos publicados en los últimos años: artículos centrados fundamentalmente en conocer tensiones macroscópicas. Sin embargo, hasta la fecha no hay trabajos experimentales que cuantifiquen la magnitud de las tensiones microscópicas. Esta carencia se debe, por un lado, a las limitaciones propias de las técnicas de difracción (neutrones y radiación de sincrotrón). Al ser el volumen de medida muy superior al de la variación de estas tensiones microscópicas, su cálculo se complica enormemente ya que los métodos empleados para el caso de las tensiones macroscópicas no son válidos para las tensiones microscópicas. Además, no hay un procedimiento fiable para obtener el valor relajado del parámetro de red, factor clave en el cálculo de tensiones residuales.
En este proyecto se pretende desarrollar una metodología que permita obtener mapas de tensiones microscópicas, en particular en aleaciones de aluminio. El procedimiento empleará resultados experimentales de difracción procedentes de grandes instalaciones europeas, fundamentalmente mediante difracción de neutrones, y que se analizarán usando técnicas computacionales que manejan un gran número de variables (Algoritmos Evolutivos). El procedimiento se basará en el análisis de los desplazamientos de los picos de difracción y, fundamentalmente, de su ensanchamiento. Además, se abordará el problema de disponer de un valor relajado del espaciado de red para este análisis. Hay que resaltar la necesidad de dos Grupos de investigación complementarios para abordar este problema.
Uno de los Grupos (CENIM) se focalizará en los aspectos experimentales (estudio de la microestructura de los materiales, incluyendo hasta la escala nanométrica, y experimentos de difracción) que suminstrará la información necesaria para abordar el problema por métodos computacionales. El segundo Grupo (UCM) centrará los esfuerzos en el desarrollo de las técnicas computacionales (Algoritmos Evolutivos) precisas para dar una solución al problema planteado. Es imprescindible una estrecha colaboración entre ambos grupos, con trayectorias y experiencia muy diferentes, para alcanzar el éxito en el proyecto.