• El Dr. Alberto Monsalve precisa que “buscamos entender las propiedades mecánicas de los aceros TWIP, es decir, cuál es el mecanismo microscópico de fractura, cómo avanzan las grietas por dentro del material y cómo se comporta frente a cargas cíclicas (fatiga)” y de este modo, desarrollar piezas para componentes mineros.

Los aceros TWIP, creados en la década de los noventa, llegaron para revolucionar las faenas de diversas actividades productivas. Sus propiedades mecánicas lo hacen recomendable para todas aquellas aplicaciones donde se requiere de buena resistencia mecánica y alta ductilidad, como por ejemplo en el mundo automotriz, en que se requiere de una estructura capaz de absorber energía durante los impactos o bien en el mundo minero, en el que los refuerzos de túneles deben ser capaces de absorber la energía liberada por la roca.

Esta inusitada capacidad para absorber energía se debe a su alta ductilidad, la cual a su vez, está relacionada con una transformación microestructural denominada maclado (twinning en inglés). De aquí su nombre: aceros TWIP o de plasticidad inducida por maclado.

Dadas las llamativas características de este material, el Dr. Alberto Monsalve, integrante del Departamento de Ingeniería Metalúrgica de la Universidad de Santiago de Chile, se encuentra desarrollando el proyecto Fondecyt Regular: “Fractura y comportamiento a fatiga de aceros con plasticidad inducida por maclado”, el cual tiene por objetivo estudiar a cabalidad algunas de las propiedades de este material.

Con años de experiencia en el estudio de esta aleación, el académico señala que los aceros TWIP son simples y cuentan con una sola estructura cristalina, a diferencia de otros aceros tradicionales, que se caracterizan por ser multifásicos, es decir, poseer componentes con distintas estructuras cristalinas.
“Buscamos entender cómo se fracturan estos aceros, cuál es el mecanismo microscópico de fractura, cómo avanzan las grietas por dentro del material cuando se está fracturando, cómo se comporta el material frente a cargas cíclicas, o sea, frente a fatiga y en general conocer más sobre sus propiedades mecánicas”, explica  el Dr. Monsalve.

La característica fundamental de estos materiales es la transformación por maclado, que es una singularidad cristalina a nivel microscópico, lo que le otorga una alta capacidad de deformarse antes de la fractura, hecho que motiva a diferentes sectores productivos a incorporar estos aceros en aplicaciones de ingeniería donde se requiera de materiales muy deformables.

El académico pretende desarrollar piezas para componentes mineros donde la necesidad de ductilidad es importante.

“El hecho de que un acero sea muy deformable, significa que puede absorber gran cantidad de energía antes de fracturarse y eso puede ser interesante de cara a la aplicación en minería. Si una pieza estructural que debe soportar peso se rompe de improviso no sirve, pero si se estira y se deforma antes de romperse, significa que antes de colapsar habrá una voz de alerta que dirá: Esta pieza se está deformando, por lo tanto, tiene riesgo de fractura. De esta forma, se puede aumentar la seguridad de las faenas y la calidad de éstas”, explica el investigador.

Coinvestigadores

En este proyecto participan como coinvestigadores el Dr. Alfredo Artigas y el Dr. Linton Carvajal, además del investigador Dr. Óscar Bustos, actual vicerrector de Investigación, Desarrollo e Innovación. A ello se suma el apoyo de los estudiantes de postgrado Flavio de Barbieri y Mauricio Gómez.

Según indica el académico “es importante consolidar a nuestra Universidad y Departamento, como líderes en el ámbito de la metalurgia física y la metalurgia de aceros, potenciando nuestro trabajo, ya que somos uno de los grupos más importantes en esta materia a nivel nacional”.

A lo anterior, agrega que “es bueno que la Universidad investigue temas de actualidad, ya que estamos trabajando en aceros nuevos, donde hay mucho que hacer todavía. Además el país se ve beneficiado al contar con mayores conocimientos de estos materiales que podrían tener potenciales aplicaciones para el área minera”.