Microestructures de l'Acer i Materials Avançats: Guia Completa

Transformació de l'Austenita i Microestructures

A partir de l'austenita, el material es refreda en pocs segons amb aigua o oli. Depenent del temps de refredament, es formarà una estructura o una altra:

Martensita

• Característiques: Estructura amb duresa alta (mecànicament). És fràgil a causa de la seva duresa.
• Procés: S'obté refredant l'austenita (entre 800ºC i 1000ºC) amb aigua en pocs segons (0 a 10s).
• Microscòpicament: Es caracteritza per veure's com agulles cristal·lines de carbur de Fe barrejat (estructures que s'interpreten les unes amb les altres).

Bainita

• Característiques: Estructura amb una alta tenacitat i una elevada resistència mecànica. És molt dura i alhora molt fràgil.
• Procés: Com més ràpid sigui el refredament, més bainita hi haurà.
• Microscòpicament: Es caracteritza per mostrar-se en forma de plomes.

Perlita

Combinació de Ferrita més Cementita.

• Microscòpicament: Es veu com bandes de zebra.
• Components: Cementita (negra) i Ferrita (blanc/transparent).

Tipus de Materials Avançats i Aplicacions

Ceràmics

Estan constituïts per òxids metàl·lics, tot i que hi pot haver excepcions amb no metàl·lics.

• Exemple no metàl·lic: Argila (silicats d'alumini potàssic). N'hi ha 32 tipus.
• Propietats: Són materials fràgils, però tenen una resistència mecànica molt elevada i molta resistència a la calor. Suporten temperatures molt altes.
• Usos: Construcció (frites) i com a material refractari (recobriment de forns).

Superconductors (YBCO)

Compostos per òxid d'itri, òxid de bari i òxid de coure (YBCO).

• Aplicacions: Trens d'alta velocitat o línies d'alta tensió.
• Avantatges: És un material que no s'escalfa i tota l'energia es transmet al final. No hi ha pèrdua d'energia per efecte Joule.
• Fenomen: Un material metàl·lic col·locat sobre YBCO levita.

Ceràmiques d'Alta Tenacitat

Són materials molt nous que aguanten l'impacte i resisteixen molt el trencament. No són fràgils.

• Mecanisme: Contenen materials que frenen i eviten que una escletxa es desenvolupi i s'acabi trencant.
• Usos: S'utilitzen en els motors de cotxes de carreres.

Catalitzadors

Materials ceràmics, sovint basats en V₂O₅.

• Funció: Làmines de V₂O₅ a 370ºC descomponen l'òxid de nitrogen (NOx).
• Requisit: Han de funcionar a 370ºC, si no, no funcionen.
• Aplicació: S'utilitzen en els cotxes per eliminar els òxids de nitrogen.