El objetivo principal de este trabajo fue maximizar el porcentaje en peso de molibdeno en el cátodo desde una solución acuosa acidulada compuesta por trióxido de molibdeno, sulfato de cobalto y citrato. La razón de codepositar Mo-Co es que si no hubiese estado el cobalto presente en solución, el molibdeno se habría depositado sobre el cátodo como óxido, hidróxido o sal. De esta manera, el molibdeno se obtuvo como metal. La solución acuosa estaba compuesta por: 0.36 g/L de MoO3, 147.05 g/L de Na3C6H5O7*2H2O y 15.5 g/L de CoSO4. Las condiciones iniciales fueron: una velocidad de agitación de la solución de 450 rpm, un caudal de N2 de 1.5 L/min, un volumen de solución en la celda de 200 ml y un pH de 5.3. Las variables a estudiar fueron la composición del cátodo, la temperatura y la intensidad de corriente. Se realizaron dos ciclos de experimentos, cada uno de ocho pruebas. En el primer ciclo, las primeras cuatro pruebas utilizaron como cátodo barras de grafito, y las cuatro restantes, usaron láminas de cobre. Los resultados del primer ciclo de experimentos arrojaron que los mayores porcentajes en peso de Mo en el depósito se obtuvieron cuando se utilizó como cátodo una lámina de cobre. Además, el consumo energético resultó ser menor habiendo utilizado cátodo de cobre, por lo que el segundo ciclo de pruebas se realizó sólo con cobre. Los resultados del segundo ciclo mostraron que el mayor porcentaje en peso de Mo (25,1%) se alcanzó a una temperatura de 50 °C y a una intensidad de corriente de 0,1 A. Un incremento de la temperatura genera movilidad de los iones más livianos, por lo tanto, habrá un mayor porcentaje en peso de cobalto que de molibdeno en el depósito. La masa del cobalto es de 58,93 uma; mientras que la de molibdeno es de 95,94 uma. Un incremento de la intensidad de corriente beneficia la deposición de cobalto, ya que al tener un menor radio atómico (135 pm) que el de molibdeno (145 pm), le permite atravesar con mayor facilidad el espesor de la capa límite aledaña al electrodo de trabajo. El experimento que arrojó el mayor porcentaje en peso de molibdeno en el depósito (M3 correspondiente al segundo ciclo), fue el que obtuvo el índice más bajo de consumo específico (6,69 kWh/kg de Mo codepositado). Asimismo, desde el punto de vista morfológico, resultó ser uno de los depósitos más homogéneos y libre de grietas. La densidad de corriente de celda fue 111 A/m2 . Las reacciones principales de codeposición Mo+3 + 3e- → Mo y Co+2 + 2e- → Co operaron bajo control mixto. Se concluye que con los conocimientos adquiridos en este estudio, es posible recuperar molibdeno desde soluciones aciduladas, maximizando el porcentaje en peso del metal en la aleación Mo-Co y, minimizando los costos energéticos.

El objetivo general de presente trabajo de título es modelar por medio de lógica difusa el comportamiento de barras de CuZnAl ensayadas a tracción dinámica, usando sistemas de inferencia difusa, basados en redes adaptables, implementado dentro de las herramientas de MATLAB. Para alcanzar el objetivo planteado se trabajó con dos set de datos distintos, los cuales fueron obtenidos de ensayos dinámicos a tracción realizados a dos tipos distintos de barras (laminadas y extruidas). Las barras provienen de la misma colada pero el proceso de preparación de las probetas fue distinto. Los ensayos se realizaron variando distintos parámetros que influyen en el comportamiento dinámico de las barras. Para el caso de las barras laminadas se varió la deformación máxima, diámetro de la probeta y la frecuencia de ensayo. En el caso de las barras extruidas, los parámetros que se variaron fueron: La temperatura ambiente, frecuencia de ensayo y el número de ciclos. Estos dos tipos de barras se comportaron de manera distintas en los ensayos de laboratorio, por lo que se plantearon dos modelos difusos distintos. Como son muchas las variables que influyen en un modelo difuso, se realizó un análisis de sensibilidad en donde se determinó la influencia que tienen algunas variables en la obtención de un buen modelo difuso. Identificadas las variables y parámetros que más influyen y que determinan un buen modelo difuso se pudo obtener un modelo para cada tipo de barra. El principal resultado del análisis de sensibilidad fue que la frecuencia de ensayo no influyó en la realización de un buen modelo difuso, es importante considerar datos de chequeo que sean representativos del fenómeno que se está estudiando, una buena medida es considerar datos intermedios de los datos de entrenamiento. Finalmente, la principal conclusión del trabajo de título es que para generar un buen modelo difuso que represente el comportamiento de algún fenómeno, es necesario contar con una importante cantidad de datos y que estos deben ser representativos del fenómeno estudiado. Además, la mejor forma de generar un buen modelo es únicamente con muchos ensayos de prueba y error.

Los disipadores de energía sísmica permiten evitar daños en estructuras civiles. Para dichas aplicaciones es posible considerar a las aleaciones con memoria de forma (SMA), bajo condiciones de comportamiento superelástico, en relación con la transformación martensítica inducida por esfuerzo. En este contexto, el objetivo de la presente memoria es caracterizar la microestructura y las propiedades mecánicas (tradicionales y superelásticas) de una aleación Cu-17,0 %p.Zn7.2 %p.Al policristalina, preparada por fusión en un laboratorio nacional. Luego de forja y extrusión en caliente, se fabricaron probetas de 7 mm de diámetro, para ensayos de tracción estática y dinámica a distintas temperaturas (13-16, 25 y 50oC) y frecuencias ((0,1 a 2 Hz, precisando que la mayoría de los ensayos se realizó a 1Hz). La microestructura de las probetas era austenítica, con coexistencia de granos equiaxiales (recristalizados) y alargados (no recristalizados); el tama˜no de grano medio era superior a 0,1 mm. Los ensayos de tracción se realizaron con control de avance del cabezal; se utilizó un extensómetro de 25 mm. Por calorimetría diferencial de barrido, se estableció un valor de temperatura de fin de transformación austenítica, Af, de 22oC. Los ensayos de tracción estática mostraron una tendencia del esfuerzo de transformación martensítica a crecer con la temperatura, según lo esperado teóricamente. El análisis fractográfico, por microscopia electrónica de barrido, mostró fractura transgranular, con zonas de clivaje y otras con hoyuelos. Las deformaciones máximas a la fractura (con carga) estuvieron entre 4,4 % y 6,3 %. De los ensayos de tracción dinámica, realizados a 1Hz, con series de 10 ciclos, e incrementando la deformación serie a serie, se concluye: -Existe una razonable similitud entre la envolvente de los ensayos cíclicos y la respectiva curva de tracción. -El valor de deformación correspondiente a la cota superior del rango superelástico está entre 1 y 2,1. -El coeficiente de amortiguamiento presenta una tendencia predominantemente creciente al aumentar la deformación impuesta. -Los mayores valores amortiguamiento corresponden al rango de deformaciones postsuperelásticas, donde hay deformaciones permanentes (en el primer ciclo de una serie), y luego ciclos de histéresis. -El calentamiento adiabático observado en el rango superelástico es de hasta 4oC -Existe una relación lineal entre la temperatura alcanzada en la probeta, en cada serie, y el área de los ciclos superlásticos correspondientes. En ensayos realizados a distintas frecuencias (0,1, 0,5, 1, 1,5 y 2 Hz), se encontró que, al crecer la frecuencia, tanto el esfuerzo de transformación como el módulo secante decrecen. La frecuencia no parece afectar significativamente el calentamiento adiabático, en el rango de condiciones experimentales de este estudio.

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En los últimos años, las aleaciones de magnesio se han convertido en una alternativa atractiva en diversos sectores industriales (automotriz, aeroespacial, telefonía móvil, computadoras personales, la industria de la recreación, etc), por poseer las propiedades de ser ligeros y de exhibir una buena resistencia mecánica. Sin embargo, no poseen una buena resistencia a la corrosión. Por consiguiente, actualmente el estudio del comportamiento de las aleaciones, así como de sus recubrimientos ha cobrado suma importancia para mejorar la resistencia a la corrosión. El objetivo de este trabajo es el estudio del comportamiento de la resistencia a la corrosión en una solución conteniendo cloruros, de las aleaciones de magnesio mas usados en la industria: AZ91 HP, AZ31 y AM20, los cuales han sido recubiertos con diversos tratamientos y materiales: SiC (Carburo de Silicio) por dispersión con láser y Zinc mediante rociado térmico por arco eléctrico “arc spray” y mediante el proceso “cold spray” sometiéndolos a diversos métodos de corrosión en iguales condiciones, analizando los costos dependiendo del recubrimiento, para con esto comparar y seleccionar el material más resistente. La resistencia a la corrosión se estudió a través de pruebas de inmersión (parcial y total), pruebas electroquímicas (curvas de circuito abierto, curvas de polarización e impedancia electroquímica) y simulación en cámara de niebla salina. Se complementaron los estudios a través de análisis metalográfico empleando microscopia óptica, digital, estereoscópica, profilometría 3D y microscopía electrónica de barrido. Como resultado de los ensayos de corrosión, se observaron dos diferentes formas de ataque de éste: por picadura (pitting corrosion) y corrosión filiforme (filiform corrosion); sin embargo, dependiendo de la composición química y del comportamiento durante los ensayos de cada aleación, arroja como resultado de una mejor reacción, la aleación de magnesio AZ91. / Tesis

El cobre es uno de los mejores materiales para la conducción eléctrica y térmica. Lamentablemente, su mala resistencia al creep no permite su aplicación cuando se requiere óptimas propiedades mecánicas a altas temperaturas, tales como electrodos de soldadura por contacto. Una de las maneras de mejorar el comportamiento del cobre ante el creep es mediante la adición de dispersoides cerámicos nanométricos. El presente trabajo se encuentra en el marco del proyecto FONDECYT N° 1070294, el cual pretende estudiar el efecto del creep en aleaciones base cobre, endurecidas por dispersión. En este estudio se ha planteado, como objetivo general, la caracterización de la micro y nano estructura de aleaciones mecánicas de CuAl, Cu-V y Cu-Ti. Esta caracterización radica principalmente en el análisis de la evolución del tamaño de cristalita de las aleaciones, mediante técnicas de análisis de difracción de rayos X (DRX); en la determinación de la presencia de partículas de precipitado y en el estudio de las transformaciones de fases ocurridas durante el calentamiento de las aleaciones, a través de calorimetría diferencial de barrido (DSC) y DRX. Con el fin de estudiar la evolución de las aleaciones durante el proceso de fabricación y durante el periodo de servicio, el análisis de DSC y DRX es realizado antes de la molienda mecánica, luego de 30 horas de molienda y luego de la extrusión en caliente de los polvos aleados (esto último en la aleación de Cu-V). Luego de los análisis se evidencia que: • Todas las aleaciones estudiadas presentan tamaños de grano nanométrico (≤50 [nm]). • Las aleaciones de CuV y CuTi presentan textura a 10 y 20 horas de molienda. Tras 30 horas de molienda la textura disminuye drásticamente. No se detecta textura en la aleación de CuAl. • No se logra determinar una zona de recristalización a temperaturas menores de 1100[K].

El cobre se utiliza para aplicaciones que buscan una buena conductividad eléctrica y térmica, pero el problema radica en su resistencia mecánica a altas temperaturas, esta se puede mejorar al endurecer el material con una dispersión de elementos cerámicos, así la resistencia mecánica disminuye poco a altas temperaturas y no afecta de sobremanera la conductividad ni térmica ni eléctrica. Este trabajo tiene por objetivo fabricar una aleación con dispersión de carburos de titanio y vanadio, en particular (Cu - 2,5%v TiC -2,5%v VC, determinar como afecta esta composición en la compresión en caliente y creep y compararla con otras aleaciones anteriormente investigadas, además de su textura en la molienda y la variación de la microdureza con la temperatura de recocido y de extrusión. La dispersión se puede lograr a través de la molienda reactiva que consiste en someter al polvo a grades deformaciones plásticas para lograr la formación in situ de carburos. El proceso se inicia llenando el molino atritor con bolas de acero, el líquido de molienda (en este caso tolueno) y los polvos homogenizados. Luego se consolidan en caliente extruyéndolos a dos temperaturas diferentes: 750 y 850 °C. La caracterización de la aleación es a través de difracción de rayos X, de microscopía electrónica de transmisión y microdureza. Las probetas son recocidas una hora a rangos de temperaturas establecidos entre 400 y 900 oC, son medidas sus resistencias al ablandamiento en función de la temperatura de recocido y determinado microdureza Vickers para una carga de 100 [gr]. El ensayo de termofluencia se realiza para un rango entre 500 y 850 °C y las cargas aplicadas, de los 60 a los 100 [MPa].

Se ha visto que después de ocurrido algunos eventos sísmicos, las uniones viga columna soldadas fallan, debido a fracturas en la soldadura ó a la deformación plástica de la unión. Surge así la posibilidad de examinar una alternativa a las uniones comunes viga columna, usando elementos disipadores en base a SMA. Este estudio es de carácter teórico y tiene por meta reproducir los ensayos experimentales hechos por J.R. Sepúlveda en 2006. Estos ensayos involucraron una conexión viga columna de acero con 4 barras SMA de CuAlBe de 3 [mm] de diámetro y 182 [mm] de largo útil trabajando como disipadores de energía. Se impusieron giros a la conexión, según el protocolo del SAC del 97, a frecuencias de 0.25 [Hz] y 1 [Hz]. Para el desarrollo de este trabajo se determinó en un comienzo que sólo se utilizará el programa ANSYS, teniendo presente todas las limitaciones que esto conlleva. Con el programa de elementos finitos ANSYS, se calibró un modelo que reprodujo el ensayo de una barra y luego se usó la geometría de la conexión, se le impusieron las mismas solicitaciones para verificar el comportamiento de las barras y de la conexión en general. El modelo de la conexión se comportó de manera similar a la conexión ensayada. De la comparación de los resultados se concluye que lo que produjo las mayores diferencias es la modelación de la curva tensión-deformación del material SMA. La comparación teórica de la misma conexión con barras de acero muestra que la deformación remanente debida a la fluencia de las barras, hace que la viga tenga una resistencia al corte casi nula, lo que induce el colapso de la estructura. Aunque en el caso del acero la disipación de energía de la conexión es mayor, la solución de ocupar un material superelástico se recomienda por la ausencia de deformaciones remanentes.

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El presente trabajo se enmarca dentro del proyecto FONDECYT Nº 1070294 ejecutado por un equipo de investigación de la Universidad de Chile. El objetivo general es estudiar el efecto de la presión de compactación, la temperatura y el tiempo de sinterización sobre polvos aleados mecánicamente de Cu-1,2%p Al, Cu-2,3%p Ti y Cu-2,7%p V, sobre su densidad y microestructura tras sinterizar. Se fabricaron las aleaciones a partir de polvos elementales de Cu, Ti, Al y V, mediante molienda reactiva. Los polvos fueron compactados y sinterizados bajo atmósfera reductora. Para cada aleación, se estudió la densidad final y microestructura resultante de 8 condiciones diferentes de compactación y sinterización, de acuerdo con un diseño factorial del tipo 2N , donde se consideraron los siguientes parámetros: (1) Presión de compactación (200[MPa] y 400[MPa]), (2) Temperatura de sinterización (850[°C] y 950[°C]), (3) Tiempo de sinterización (1[h] y 4[h]). Se realizaron ajustes mediante regresión lineal para describir el efecto de la variación de la presión, temperatura y tiempo sobre la densidad de los materiales obtenidos, y se describió la morfología de la porosidad residual mediante observación en microscopio óptico. La densidad final máxima obtenida fue, en orden creciente: Cu-V (66%, 400[MPa], 850[°C], 4[h]), Cu-Ti (65%, 400[MPa], 950[°C], 4[h]), y Cu-Al (77%, 400[MPa], 850[°C], 1[h]). El proceso de molienda reactiva dio lugar a partículas con forma de hojuela, endurecidas por deformación, lo cual provocó que las aleaciones obtuviesen una densidad final mucho menor que el cobre puro sinterizado (densidad 87%). Esto se debe a que el polvo endurecido resiste la deformación durante la compactación, lo cual crea menos puntos de contacto entre partículas, hace más lenta la sinterización, y da lugar a una menor densidad. El elemento aleante influyó en el tamaño de partícula que se obtiene durante la molienda, lo que se atribuye a los diferentes medios de molienda (hexano para Ti y V, metanol para Al) y a la diferente dureza que confiere cada cerámica al formarse en el cobre durante la molienda. A mayor tamaño de partícula, se obtuvo mayor densidad en verde, menor densificación, y mayor densidad final, en correspondencia con la teoría. Para las tres aleaciones, el aumento de la presión de compactación da lugar a una mayor densidad en verde, una mayor densificación, y una densidad final mayor. Para mayor presión se observa un engrosamiento de la microestructura debido a la mayor densidad de dislocaciones del polvo, lo cual da lugar a una recristalización acelerada durante la sinterización, y un mayor crecimiento del tamaño de grano. Para las tres aleaciones, el aumento de la temperatura de sinterización produce mayor densificación y una densidad final mayor. La temperatura es un parámetro importante en la densidad final, ya que influye en forma exponencial en el coeficiente de autodifusión del cobre. A mayor temperatura se observa un engrosamiento de la microestructura, con mayor crecimiento del tamaño de grano, y los poros se esferoidizan. Para las tres aleaciones, el aumento del tiempo de sinterización produce mayor densificación, y una densidad final mayor. El tiempo es un parámetro poco relevante sobre la densidad final, ya que la distancia de difusión depende de la raíz cuadrada del tiempo. No se observan cambios en la microestructura al aumentar el tiempo de sinterización, a pesar de que la densidad aumenta.