El fenómeno de ordenación químico en las aleaciones binarias influye directa y fuertemente sobre sus propiedades físicas tales como resistividad eléctrica, capacidad calorífica, constantes elásticas, coeficiente de Hall, etc. Las aleaciones binarias con tendencia a ordenamiento químico a bajas temperaturas, como el sistema Cu-Au y Fe-Al, son interesantes debido a sus importantes propiedades eléctricas y de resistencia a altas temperaturas. El objetivo principal del trabajo es investigar el fenómeno de transición de fases orden¬-desorden en las aleaciones binarias mediante la simulación con el método Monte Carlo y el algoritmo de Metrópolis. Usamos el modelo ABV de la aleación binaria para simular los sistemas AB3 y AB (Cu3AuyFeAl) considerando internaciones atómicas de pares hasta los terceros vecinos más próximos. La dinámica fue introducida por medio de una vacan¬te que intercambia de posición con los átomos vecinos más próximos con cierta probabilidad; además aplicamos condiciones periódicas de frontera para evitar efectos de borde. Una vez logrado el equilibrio térmico a la temperatura requerida se almacenan los datos para calc¬ular la energía del sistema, el calor específico y los parámetros de orden de largo (LRO) y Corto alcance (SRO) de Warren ¬Cowley. En base a los datos obtenidos se han determinado la temperatura crítica de transición orden -desorden para los sistemas estudiados. También hallamos las probabilidades de formación de clústeres (agregados) en la aleación en un amplio rango de temperaturas así como en un rango de concentración de una de las componentes.

En la actualidad, uno de los factores que impulsa el desarrollo de la economía de un país es la tecnología. En el Perú este desarrollo puede cimentarse sobre la base de utilizar nuestros recursos naturales como el cobre y zinc para ingresar a una nueva etapa moderna que nos permitirá estar a la vanguardia tecnológica en la fabricación de cojinetes autolubricados con aplicación industrial. Lo más importante para el progreso de nuestro país es desarrollar innovaciones tecnológicas y lograr una gran producción de lotes de piezas de precisión, con materiales o mezclas poco comunes controlando el coeficiente de rotura y el cambio dimensional. En el presente trabajo de investigación se demuestra que es viable la fabricación de cojinetes autolubricados con la nueva aleación 92Cu8Zn1Zn(C10H3502)2, para ello se prepararon probetas, las cuales fueron sometidas a diferentes condiciones de temperatura y tiempo de sinterizado, permitiendo de esta manera obtener valores de carga de rotura, porcentaje de cobre, porcentaje de zinc y variación dimensional en el diámetro exterior, en el interior y en la longitud de los cojinetes. / -- At the present time, one of the factors that impels the development of the economy of a country is the technology. In Peru this development can be built on the base of using our natural resources as copper and zinc to enter into a new modern stage that will allow us to be in the technological vanguard in the production of oil-impregnated bearings with industrial application. The most important thing for the progress of our country is to develop technological innovations and to achieve a great production of lots of pieces of precision, with materials or mixtures not conventional keeping in mind the rupture coefficient and the dimensional change of the oil-impregnated bearings. Presently investigation work is demonstrated that is possible the production of oil-impregnated bearings with the new alloy 92Cu8Zn1Zn(C10H3502)2, it was necessary that is why they got ready its samples, which were subjected at different conditions of temperature and time of sinterized, allowing us to get breaking load, copper percentage, zinc percentage and dimensional change in the external diameter, in the internal and in the longitude data of the oil-impregnated bearings.

En la actualidad, uno de los factores que impulsa el desarrollo de la economía de un país es la tecnología. En el Perú este desarrollo puede cimentarse sobre la base de utilizar nuestros recursos naturales como el cobre y zinc para ingresar a una nueva etapa moderna que nos permitirá estar a la vanguardia tecnológica en la fabricación de cojinetes autolubricados con aplicación industrial. Lo más importante para el progreso de nuestro país es desarrollar innovaciones tecnológicas y lograr una gran producción de lotes de piezas de precisión, con materiales o mezclas poco comunes controlando el coeficiente de rotura y el cambio dimensional. En el presente trabajo de investigación se demuestra que es viable la fabricación de cojinetes autolubricados con la nueva aleación 92Cu8Zn1Zn(C10H3502)2, para ello se prepararon probetas, las cuales fueron sometidas a diferentes condiciones de temperatura y tiempo de sinterizado, permitiendo de esta manera obtener valores de carga de rotura, porcentaje de cobre, porcentaje de zinc y variación dimensional en el diámetro exterior, en el interior y en la longitud de los cojinetes. / At the present time, one of the factors that impels the development of the economy of a country is the technology. In Peru this development can be built on the base of using our natural resources as copper and zinc to enter into a new modern stage that will allow us to be in the technological vanguard in the production of oil-impregnated bearings with industrial application. The most important thing for the progress of our country is to develop technological innovations and to achieve a great production of lots of pieces of precision, with materials or mixtures not conventional keeping in mind the rupture coefficient and the dimensional change of the oil-impregnated bearings. Presently investigation work is demonstrated that is possible the production of oil-impregnated bearings with the new alloy 92Cu8Zn1Zn(C10H3502)2, it was necessary that is why they got ready its samples, which were subjected at different conditions of temperature and time of sinterized, allowing us to get breaking load, copper percentage, zinc percentage and dimensional change in the external diameter, in the internal and in the longitude data of the oil-impregnated bearings.

No description available.

El presente trabajo se estableció diferencias significativas en características y propiedades que existe entre uniones soldadas con ambos aportes. Las uniones obtenidas con el aporte ER4043, debido a su contenido de Si (5%), presentan una serie de características que lo hacen muy apreciado por los soldadores debido a que las uniones presentan mejor acabado superficial, mayor penetración, siendo más fácil su empleo durante la operación de soldeo, sin embargo, los inconvenientes que se pueden presentar es que se puede originar perforaciones en las planchas de aluminio de bajo espesor, además, que el cordón de soldadura presentará un color ligeramente más oscuro. Las uniones obtenidas con el aporte ER5356 presenta más salpicaduras, y se genera una gran cantidad de gases durante el proceso de soldeo debido al alto contenido de Mg (5%) que contiene, por lo que, se debe tener cuidado durante su empleo, este aporte una vez depositado, es más resistente que el ER4043, además de poderlo emplear para soldeo de materiales delgados. Los resultados encontrados en la presente investigación servirán de guía para seleccionar el aporte más conveniente entre estos dos materiales. / Tesis

Las monedas son una parte fundamental de la vida económica de todo país; tienen, generalmente, forma de disco y son fabricadas en aleaciones metálicas. Existen numerosos estudios sobre cambios composicionales de las monedas en periodos de crisis en muchos lugares del mundo, sobre todo en la antigüedad, pero se tiene escasa información en el caso de las monedas peruanas, a pesar de las constantes crisis económicas por las que el Perú ha pasado desde su fundación. El periodo comprendido entre los años 1950 y 1965 se caracterizó por el empleo de diferentes aleaciones de cobre en la acuñación de las monedas en circulación. En el plano económico, se caracterizó por dos crisis que influyeron en el precio del cobre. El objetivo principal de este trabajo fue la identificación y cuantificación (principalmente por medio de técnicas no destructivas) de los elementos que conforman las aleaciones empleadas en diversas monedas de “Sol de oro” acuñadas entre los años 1950 y 1965 y el seguimiento de su evolución temporal durante el periodo indicado para conocer si los eventos económicos del periodo quedaron reflejados en la composición de las mismas. En el presente trabajo, las monedas se lavaron con agua des-ionizada y jabón neutro en un baño de ultrasonidos y después fueron enjuagadas con etanol. Se optimizaron las condiciones de análisis por fluorescencia de rayos X (XRF) y las monedas se midieron usando una corriente de 1,3 µA, un voltaje de 40 kV y un tiempo de medida de 60s. El número de medidas por cada lado dependió del tipo de aleación. Se identificaron solo dos elementos en los espectros XRF en todas las monedas: cobre y cinc. De las áreas de las señales correspondientes a estos elementos se calculó la relación Cu/Zn para cada moneda. La relación Cu/Zn hallada muestra una tendencia a la reducción del contenido en cobre en las monedas de 1 y 2 centavos, con mínimos en 1954 y 1959. El resto de denominaciones no muestran una tendencia clara en la evolución de la relación Cu/Zn. La cuantificación se realizó por medio de espectroscopia de absorción atómica (AAS) de un número limitado de monedas. La concentración de cobre en peso determinada por AAS para las monedas de 1 y 2 centavos (fabricadas principalmente en cinc) mostró una buena correlación con la tendencia observada en las medidas de XRF. Sin embargo, los estudios de AAS en piezas de latón no se correlacionan con sus relaciones Cu/Zn de XRF. Se obtuvo una mejor correlación después de lijado de un conjunto de piezas de diferente denominación, pero no satisfactorio, por lo que no se calculó la concentración de estos metales en estas monedas. La correlación AAS/XRF observada en las monedas de 1 y 2 centavos ha permitido conocer que la concentración promedio de cobre anual en esas monedas se encuentra por debajo de lo estipulado por ley (5% ± 2) en casi todos los casos, con excepción de 1950, 1951, 1952 y 1955. Asimismo, los mínimos de concentración coinciden, temporalmente, con los dos periodos de crisis económica ocurridos en el Perú durante ese tiempo. / Tesis

En esta tesis se han utilizado métodos teóricos y experimentales para estudiar las interacciones del carbono y del hidrógeno con el hierro puro, aceros y aleaciones hierro-níquel y hierro-níquel-cromo, generadas durante los fenómenos de carburización y fragilización por hidrógeno. La muestra de acero 1.25Cr 1Mo 0.25V envejecido luego de 4000 horas de servicio a 600 °C y 168 Mpa, presentó un precipitado fino de carburos en la ferrita tanto en el interior como en los bordes de grano. Se observó además la esferoidización de los carburos. El análisis cuantitativo demostró que los elementos C, Cr y Mo se encuentran en una mayor proporción en los carburos, mientras que el V se encuentra solo presente en la composición de los carburos. Los cálculos teóricos realizados demostraron que los enlaces metálicos vecinos al carbono se ven afectados luego de la localización de la impureza. Debido a la presencia del carbono el enlace Fe-Fe se debilita un 43 %. Este debilitamiento podría relacionarse con el proceso de fragilización producido durante el fenómeno de carburización. Se analizó mediante cálculos teóricos a nivel DFT la adsorción de CO sobre una superficie FeNi(111). Se observó que las interacciones Ni-C y Fe-C provocan un debilitamiento del 15% en el enlace metálico, lo que se conoce generalmente como fragilización por decohesión de la matriz metálica. Mediante una combinación de estudios microestructurales y modelización atomística es estudió un acero HK-40 usado en tubos de horno de craqueo. Se observaron carburos más grandes en la matriz del acero envejecido comparados con los carburos del material “as cast”. Asimismo se observaron cavidades y microfisuras en bordes de granos, indicativo de que este material podría presentar daños por creep. Los cálculos teóricos mostraron la influencia del C en los átomos vecinos más cercanos de Ni, Fe y Cr y el debilitamiento del enlace metálico como consecuencia de las nuevas interacciones C-Ni, Fe-C y C-Cr. Cálculos teóricos para el estudio un cluster Fe55Cr25Ni20 con vacancias, revelaron las interacciones electrónicas más importantes y la unión química con el hidrógeno. Los átomos de H quedan atrapados en la zona de la vacancia formando asociaciones de varias impurezas o complejos lineales vacanciahidrógenos como eventuales precursores de la formación de una grieta. Se observó una transferencia de carga a los átomos de H desde los átomos vecinos más cercanos de Fe, Cr y Ni. La fuerza de los enlaces metálicos vecinos más próximos a los átomos de H disminuye, evidenciándose un rol muy importante de los átomos de Cr en el proceso de fragilización. Además se detectó una interacción H-H de carácter débil que se podría considerar un precursor de la formación de una posible burbuja de H2 en cavidades y defectos abiertos. Estos hechos son indicativos en parte de la iniciación del mecanismo de la corrosión bajo tensión (SCC). / Theoretical and experimental methods have been used to study carbon and hydrogen interactions in pure iron, steels, iron-nickel and iron-nickelchromium alloys. 1.25Cr 1Mo 0.25V annealed samples after 4000 h service at 600 °C and 168 MPa showed a fine carbide precipitation inside and in grain boundaries in pure ferrite phase. A carbide spheroidization was also detected. Initial quantitative chemical analysis established that C, Cr and Mo are the main components of carbides.Theoretical calculations proved that metal-metal bonds nearest neighbor to carbon are modified when the interstitial atom is located. The Fe-Fe bond strength decreases 43 %. This bond weakening could be the reason for fragilization during carburization. Density Functional Theory calculations (DFT) was used to analyze the CO adsorption in FeNi(111) surface. The Ni-C and Fe-C interaction generates a weakening of about 15% of the metallic bond. This phenomenon is known as decohesion of the metallic matrix. A combination of microstructural and atomistic modeling in HK-40 steel was performed in used cracking pipes. The annealed material present more developed carbides than the as cast material. Void and micro-cracks on grain boundaries were also observed which in an indication of creep damage in this material. Theoretical calculation described the influence of C on the nearest neighbors Ni, Fe and Cr, the weakening of the metallic bond and the develop of the new C-Ni, Fe-C and C-Cr interactions. Finally theoretical calculation in Fe55Cr25Ni20 cluster with vacancies reveals these sites as H-trapping sites. Hydrogen impurity becomes associated forming linear vacancy-hydrogen complexes that could be initial steps in crack propagation. A change transfer from the Fe, Cr and Ni atoms to H was also computed. Again the metal-metal bond is deteriorated, being important the role of Cr. A weak H-H interaction is also predicted and could be related with H2 bubble precursors in voids and more open defects. This fact could be referred to the stress corrosion cracking mechanism (SCC).

El estudio del Hidrógeno en materiales es de gran relevancia no sólo debido a su carácter de vector energético y la posibilidad de ser una alternativa sustentable sino también por la importancia que presenta en su interacción con diversas estructuras tanto para ser almacenado, como para ser utilizado en celdas de combustible, como a su vez debido a los efectos perjudiciales de fragilización que genera en aleaciones metálicas. En esta tesis se presenta un estudio teórico-experimental sobre las interacciones del Hidrógeno con diversos compuestos, ya sean para el almacenamiento del mismo (tierras raras, mishmetals, slab de FeTi), como para su utilización en celdas de combustibles (electrodos de Platino o TiFe). Los experimentos se llevaron a cabo mediante de la hidruración por contacto de los materiales con acido clorhídrico. La medición del volumen adsorbido se realizó con equipamiento especial disponible en las instalaciones del Instituto Balseiro en San Carlos de Bariloche, Argentina. Los estudios teóricos fueron realizados por medio de la teoría de la funcional densidad en un software implementando el método de Jellium. Esto permitió estimar el volumen de adsorción de Hidrógeno, la entalpía de disolución y los cambios en la densidad de estados de los metales. Esto fue realizado para los elementos lantánidos, los cuales se presentan como posibles candidatos para el almacenamiento de Hidrógeno. A su vez, el estudio de la interacción del Hidrógeno con cluster de Platino y de aleaciones de FeTi y FeTi-Metal, fueron llevadas a cabo mediante cálculos computacionales haciendo uso del software YaHEMOP, siendo este un método de teoría de bandas. Los resultados permitieron ver la facilidad con la que el Hidrógeno interacciona con los metales como el Platino (compuesto empleado como electrodo de celdas de combustible) y para con un slab B2FeTi que puede ser usado para su almacenamiento. También se vio que la presencia del Platino ayuda a la adsorción del Hidrógeno sobre el slab metálico en todos sus planos cristalográficos. / The interaction of Hydrogen with metals is of high significance not only because it is considered an alternative and sustainable energy vector, but also because of the relevance of its interaction with different material that could storage it. Even more, the presence of Hydrogen in metallic structure could lead to embrittlement and breakage. In this thesis it is presented a theoretical-experimental work on the interaction of Hydrogen with several different compounds and with different purposes: i) for storage (such as rare earths, mish metals, metallic slabs), ii) to be used in fuel cell (Platinum and FeTi electrodes) Experimental work was carried on through hydridring of the samples by contacting them with chloridric acid. The adsorbed volume was measure with an special equipment that was available at the Instituto Balseiro, San Carlos de Bariloche, Argentina. Theoretical work was done using Density Functional Theory (DFT) implemented in a software using the Jellium method. This allows us to estimate the adsorption volume of Hydrogen, the dissolution energy and changes in the density of states of the metals due to the presence of Hydrogen. This study was done for rare earths since they could be used as materials for Hydrogen storage. In parallel, the interaction of Hydrogen with metallic slabs of Platinum and B2FeTi alloys was studied. This work was done by computational calculations using Theory of Band software, YaHEMOP. The results allows the visualization of the good interaction of Hydrogen on the surface and bulk of Platinum and how it can be used as electrode for fuel cell as well as with a slab of B2FeTi that could be used for storage. It has been also seen that the presence of Platinum improves the adsorption of Hydrogen over the metallic slab.

Magíster en Ciencias de la Ingeniería Mención Mecánica / Ingeniero Civil Mecánico / El efecto de superelasticidad y memoria de forma presentada por las aleaciones con memoria de forma está relacionado con una transformación martensítica inducida por esfuerzo. Por otro parte, la aleación utilizada Cu-11,8%p.Al-0,5%p.Be policristalina (producida por Trefimetaux, Francia), la cual presenta un comportamiento superelástico a temperatura ambiente, se ha observado que tal comportamiento se extiende hasta aproximadamente 3-4% de elongación, para deformaciones mayores, en el llamado rango post-superelástico (RPSE) se tiene, al retirar la carga, martensita retenida y deformaciones permanentes. El objetivo general de esta tesis es estudiar el mecanismo microestructural que controla el amortiguamiento interno en el rango post-superelástico de esta aleación, sometida a tracción cíclica a temperatura ambiente. Se emplearon unas muestras cilíndricas de 3,5 mm de diámetro y probetas planas de 3 mm de espesor. Con estas se realizaron ensayos de tracción (carga-descarga), hasta distintas deformaciones (ε_i^m= 0 - 13,9 %) a temperatura ambiente y a dos velocidades de deformación de 2,5 mm/min y 10 mm/min. Para las cilíndricas durante los ensayos se midió la temperatura superficial de las probetas, Tp. Se determinaron curvas esfuerzo-deformación σ-ε y temperatura-deformación Tp-ε para un único ciclo de carga-descarga por probeta. Mientras que paras las planas durante los ensayos se tomaron micrografías in-situ. A muestras deformadas se les aplicó metalografía óptica. En las curvas σ-ε se observaron los habituales rangos para estas aleaciones: elástico, superelástico, y post-superelástico. De esas curvas, se determinaron los siguientes valores de propiedades, valores que en general son concordantes con resultados previos: módulo de Young E= 80,4 GPa, esfuerzo de transformación σ_T = 258 MPa, y esfuerzo de fractura σ_UTS= 858 MPa para una elongación de 13,9%, aproximadamente. Se estableció que la deformación asociada al inicio del RPSE corresponde a ε_LSE= 4,16%, aproximadamente a 440 [MPa]. El análisis metalográfico reveló que las probetas deformadas en el RPSE presentaron martensita retenida en una matriz de austenita. Así, al aumentar la deformación impuesta, se verificó que, después de descargar, la fracción en volumen de la austenita (fvA) es decreciente y la de martensita retenida (fvM) es creciente. La nanoindentación reflejó que la martensita tiene un módulo elástico y dureza inferiores a los de la austenita, lo que se traduce en un comportamiento más dúctil que ésta última, lo que sirve para explicar varios fenómenos observados en la fractura. También se observó que el amortiguamiento interno aumenta con la ε_i^m en el RPSE, hasta llegar a un máximo a mediados de este rango. Esto se puede explicar porque, a mayor ε_i^m habrá más martensita y menos austenita, lo que reflejaría una gran influencia en el amortiguamiento interno, dada por la recuperación desde martensita reversible a austenita. Sin embargo, gracias a las observaciones in-situ en muestras cargadas con esfuerzos fue posible observar que siempre se mantiene un 30% de martensita reversible, lo que explicaría la existencia de amortiguamiento interno hasta niveles de 14% de deformación.

Doctor en Ciencias de la Ingeniería, Mención Ciencia de los Materiales / En la presente investigación se estudió la influencia de la aleación mecánica, de la composición de los polvos molidos de Mo y Cu, y de los elementos aleantes Ti y Al, sobre los mecanismos de sinterización en fase líquida, densidad, microestructura, propiedades eléctricas, térmicas y mecánicas de estas aleaciones base Mo-Cu. Las aleaciones Mo-Cu tienen muchas aplicaciones en el ámbito industrial, en particular en el área de la electrónica, donde se utilizan principalmente como disipadores de calor y embalaje para circuitos electrónicos. El problema que presentan estas aleaciones radica en la mutua insolubilidad, tanto en estado sólido como en estado líquido, del Mo y del Cu, lo que impide que ocurra la etapa de solución-reprecipitación durante la sinterización en fase líquida. Esto se traduce en la presencia de porosidad en las microestructuras obtenidas y, por lo tanto, en una baja densificación. En la presente tesis se estudiará la factibilidad de que ocurra esta etapa si se parte con polvos de soluciones sólidas fuera del equilibrio de Mo y Cu, obtenidos mediante aleación mecánica. La investigación se llevó a cabo mediante tres etapas. La primera consistió en el desarrollo de aleación mecánica, para determinar la influencia de las condiciones del proceso sobre la composición de los polvos molidos de Mo-Cu. En la segunda etapa, tras compactar los polvos, se realizó la sinterización en fase líquida de los compactos Mo-Cu, para determinar la influencia de la aleación mecánica y de la composición de los polvos sobre la solución-reprecipitación. En la tercera etapa, se adicionaron dos elementos activadores, Ti y Al, a los polvos de Mo-Cu para establecer su efecto sobre la sinterización y densificación. Por último, se analizó el efecto de la microestructura de las diferentes aleaciones Finalmente, tras la caracterización de las muestras se observó que el tiempo de molienda fue insuficiente y se obtuvo una solución sólida parcial entre el Cu y el Mo, un incremento en el tamaño del parámetro de red para ambos, así como conductividades térmicas mayores a las alcanzadas en otras investigaciones, contraponiéndose a los bajos valores de la conductividad eléctrica. Se incrementaron también los valores de la dureza, producto de añadir Al y Ti.