Con el propósito de obtener una aleación de Ti libre de Ni que posea bajo módulo elástico y/o
memoria de forma, el presente trabajo tiene como objetivo la caracterización y optimización
de dos aleaciones del sistema Ti-Nb-Hf-Zr. Ambas aleaciones fueron diseñadas mediante un
método de diseño de orbitales moleculares establecido recientemente, para posteriormente ser
fabricadas en un horno de arco eléctrico en atmósfera controlada de Ar. Las aleaciones
conseguidas se sometieron a un proceso de homogeneización a 1100ºC durante 12 horas, para
después ser templadas en agua con hielo y recocidas a 1000ºC durante 1,5 horas.
A las nuevas aleaciones generadas se les realizó caracterización química mediante
fluorescencia de rayos X, microestructural mediante microscopía óptica, microscopía
electrónica de transmisión y difracción de rayos X, térmica mediante calorimetría diferencial
de barrido y por último, mecánica mediante nanoindentación instrumentada. Además, ambas
aleaciones han sido sometidas a un proceso de optimización por trabajo en frío, con el fin de
evaluar la influencia de dicho procedimiento en las propiedades estructurales y mecánicas del
material, recurriendo, en este caso, al mismo proceso de caracterización.
La aleación Ti-24.8Nb-16.2Hf-1Zr presenta un valor de módulo elástico de 65 GPa, aunque
dicho valor disminuye cuando la aleación es trabajada en frío, hasta un valor mínimo de 46
GPa. Además, esta aleación presenta transformación martensítica termoelástica inducida por
tensión como consecuencia de la laminación en frío. En el caso de la aleación Ti-35Nb-9Hf-
1Zr, presenta un módulo elástico de 58GPa, que aumenta al ser trabajada en frío. Las
diferentes fases, microestructuras generadas, así como propiedades mecánicas de ambas
aleaciones o derivadas del proceso de trabajo en frío, se analizan y discuten en profundidad en
el presente documento.
Palabras clave: Ti libre de Ni, módulo elástico, memoria de forma, transformación
martensítica termoelástica, optimización por trabajo en frío, nanoindentación instrumentada.
