Preguntes i Respostes sobre els Gràfics

Preguntes

1. Quina relació hi ha entre la resistència crítica i la densitat de l'aliatge Ti-Al-Cr segons la Figura 1b?

La Figura 1b compara la resistència crítica \( \sigma_c \) i la densitat \( \rho \) de diferents aliatges de memòria de forma, incloent el Ti-Al-Cr.

2. Com es distribueixen les tensions i deformacions a l'aliatge Ti-Al-Cr segons la Figura 1c?

La Figura 1c mostra els camps de deformació obtinguts mitjançant correlació d'imatges digitals (DIC) en diferents etapes del procés de càrrega-descàrrega.

3. Quines són les característiques de la transformació de fase observada mitjançant difracció de neutrons a la Figura 2?

La Figura 2 mostra patrons de difracció de neutrons in situ per caracteritzar la transició de la fase B2 a la fase martensítica B19.

4. Per què el Ti-Al-Cr mostra superelasticitat en un ampli rang de temperatures segons la Figura 3?

La Figura 3a presenta corbes tensió-deformació del Ti-Al-Cr en un ampli rang de temperatures (4.2 K - 400 K), mostrant un comportament superelàstic estable.

5. Com es compara el rang de temperatura operativa del Ti-Al-Cr amb altres aliatges de memòria de forma segons la Figura 4?

La Figura 4 compara la finestra de temperatura operativa de superelasticitat del Ti-Al-Cr amb altres aliatges de memòria de forma.

Respostes

1. Relació entre resistència crítica i densitat

Segons la Figura 1b, el Ti-Al-Cr té una resistència específica de \( 185 \times 10^3 \) Pa·m³/kg, el doble que altres aliatges lleugers de memòria de forma. Això significa que combina una alta resistència mecànica amb una baixa densitat (4.36 g/cm³), fent-lo ideal per aplicacions espacials.

2. Distribució de tensions i deformacions

La Figura 1c mostra que la deformació inicial és homogènia, però amb l’augment de la càrrega apareixen bandes de transformació martensítica. Aquest patró de deformació indica una transició gradual i estable, característica d'un material amb alta recuperabilitat elàstica.

3. Transformació de fase observada amb difracció de neutrons

La Figura 2 revela que la transformació de fase B2 → B19 ocorre sota tensió (~780 MPa). Els patrons de difracció mostren que la fase B2 té una estructura cúbica centrada en el cos (BCC), mentre que la fase B19 presenta una estructura ortoròmbica ordenada.

4. Superelasticitat en un ampli rang de temperatures

Segons la Figura 3, el Ti-Al-Cr conserva la seva superelasticitat entre 4.2 K i 400 K, mentre que els aliatges de Ni-Ti només operen entre 273 K i 353 K. Això és degut a una dependència anòmala de la tensió de transformació amb la temperatura, evitant la pèrdua de superelasticitat a baixes temperatures.

5. Comparació del rang de temperatura operativa

La Figura 4 indica que el Ti-Al-Cr té un rang de temperatura operativa molt ampli (396 K), superant altres aliatges basats en Ni, Cu, Co i Fe. Això el fa especialment útil per missions espacials, on es requereixen materials que resisteixin canvis extrems de temperatura.