Transformaciones de Fase en Estado Sólido (Materalia)

Departamento: Metalurgia Física

Investigador principal: Francica García Caballero

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web: http://www.cenim.csic.es/index.php/presentacion-materalia

Integrantes:

Foto Grupo

Prof. Carlos García de Andrés (Profesor de Investigación)
Dr. Francisca Garcia Caballero (Investigadora Científica)
Dr. Carlos Capdevila Montes (Investigador Científico)
Dr. David San Martin Fernandez (Científico Titular)
Dr. Carlos García-Mateo (Científico Titular)

Gemma Pimentel Fraga (Estudiante Predoctoral)
Lucía Morales Rivas (Estudiante Predoctoral)
Maria Martin Aranda (Estudiante Predoctoral)
Carola Alonso de Celada (Estudiante Predoctoral)
Belen López (Estudiante Predoctoral)
Rosalía Rementeria (Estudiante Predoctoral)

Javier Vara (Ayudante de Laboratorio)
Jesus Chao (Ayudante de Laboratorio)
Nacho Ruiz (Ayudante de Laboratorio)

Publicaciones más relevantes

1-Temperature dependence of carbon supersaturation of ferrite in bainitic steels. Caballero, F.G., Miller, M.K., Garcia-Mateo, C., Cornide, J., Santofimia, M.J. Scripta Materialia (2012) 67 (10) , pp. 846-849.
2-A molecular dynamics study of grain boundary free energies, migration mechanisms and mobilities in a bcc Fe–20Cr alloy. Toda-Caraballo, I.,  Bristowe, P. D. and Capdevila, C. Acta Materialia (2012) 60 (3), pp. 1116-1128.
3-Microstructure evolution during tensile deformation of a nanostructured bainitic steel. Babu, S.S., Vogel, S., Garcia-Mateo, C., Clausen, B., Morales-Rivas, L., Caballero, F.G. Scripta Materialia (2013) 69 (11-12) , pp. 777-780
4-Phase separation kinetics in a Fe–Cr–Al alloy. Capdevila, C., Miller, M. K.  and Chao, J.  Acta Materialia (2012) 60(12), pp.4673-4684.
5-Real-time synchrotron X-ray diffraction study on the isothermal martensite transformation of a maraging steel. D. San Martín, E. Jimenez-Melero, J.A. Duffy, V. Honkimäki, S. van der Zwaag, N.H. van Dijk.  Journal of Applied Crystallography (2012) 45, pp. 748-757.

Proyectos o contratos de investigación más relevantes

1-Development of materials and material conditions for high loaded components
Empresa : ROBERT BOSCH GMBH
Duración 09/05/2011-31/12/2015
2-Study and modelling of solid-solid phase transformations in steels.
Empresa : Usiminas (Brasil)
Duración : 08/2010-11/2011
3-Understanding basic mechanism to optimize and predict in service properties of nanobainitic steels (MECBAIN)
Referencia :  RFSR-CT-2012-00017
Entidad financiadora: Programme for 2011 (Commission of the European Communities)
Entidades participantes: CENIM CSIC, Ascometal (Francia), Bosch (Alemania), Sidenor I+D (España), Ruhr-Universitaet Bochum (Alemania), Technische Universitaet Kaiserslautern (Alemania), Universite Rouen-CNRS (Francia).
Fechas de duración: 1/07/2012-1/08/2015
4-Prediction of stainless steel performance after forming and finishing (PressPerfect). 
Referencia: RFS-PR-11099. 
Entidad financiadora: RFCS Programme 2010-2013 (Commission of the European Communities)
Entidades participantes: Philips (Países Bajos), Sandvik AB (Suecia), M2i (Países Bajos), Universidad Técnica de Dinamarca (Dinamarca), CENIM–CSIC (España), Universidad Técnica de Lulea (Suecia).
Fechas de duración: 09/2012 - 09/2015.
5-Development of mechanically alloyed yttria oxide strengthened Fe-base superalloys for application in target window of accelerated driven systems (ADS).
Referencia: ENE2009-13766-C04-01
Entidad financiadora : MICINN (Ministerio de Ciencia e Innovación) Plan Nacional I+D+i 2008-2011. 
Entidades participantes : CENIM, CIEMAT, CEIT, University Carlos III
Fechas de duración : 11/2009 – 11/2012

Resumen de las líneas de investigación

FotoII ccm

1. Lograr un nuevo tipo de acero fabricado mediante la adición de nanopartículas cerámicas a un acero microaleado en estado líquido previo a su proceso de colada. Desarrollo una técnica de adición factible para dispersar las nanopartículas.

2. Continuar con la transferencia industrial de aceros con microestructuras nanobainiticas libres de carburos. Estos aceros presentan una combinación sin precedentes de resistencia y ductilidad, y además, recientemente hemos obtenido resultados muy alentadores en términos de resistencia a la fatiga.

3. Crear una metodología para predecir el rendimiento de aceros inoxidables en función de sus tratamientos de conformado y acabado. Desarrollo de modelos constitutivos y una caracterización profunda del material después del procesado aplicado.

4. Desarrollo de una nueva generación de aceros AHSS con una excelente combinación de resistencia, tenacidad, ductilidad y formabilidad por medio del refino de grano y de una precipitación nanoescala en la intercara de transformación.

5. Buscar la viabilidad de producir microestructuras de ferrita y cementita globular directamente durante el laminado intercrítico sin realizar ningún tratamiento térmico posterior.

6. Buscar una alternativa a la las aleaciones endurecidas por dispersión de óxidos nanométricos (aleación ODS) para conseguir aleaciones férreas resistentes a alta temperatura. Se buscará una dispersión uniforme de partículas cerámicas por medio de herramientas como el diseño de aleación y la optimización del procesado termomecánico controlado (TCMP), para conseguir una aleación con propiedades equivalentes a las aleaciones ODS.

Destacar que estas lineas se enmarcan perfectamente dentro de las prioridades marcadas por la UE dentro del plan Horizonte 2020, y del documento "Metallurgy Europe. A renaissance programme for 2012-22" generado por más de 100 expertos reunidos en el Materials Science and Engineering Expert Committee (MatSEEC) y comisionados por la European Science Foundation (ESF).

Materiales Metálicos Procesados por Técnicas de No Equilibrio (MANOEQ)

Departamento: Metalurgia Física

Investigador principal: Paloma Adeva Ramos

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Integrantes:

Foto grupo 2019


Paloma Adeva Ramos
Gerardo Garces Plaza
Pablo Perez Zubiaur
Judit Medina Caballero

Publicaciones más relevantes

1. Nanoprecipitation of oxide particles and related high strength in oxide-dispersion-strengthened iron-aluminium-chromium intermetallics. Morris, D.G.; Muñoz-Morris, M.A. ACTA MATERIALIA, (2013) 61, 4636-4647
2. High-temperature mechanical behaviour of extruded Mg-Y-Zn alloy containing LPSO phases. Oñorbe, E.; Garcés, G.; Dobes, F.; Pérez, P.; Adeva, P. METALLURGICAL AND MATERIALS TRANSACTIONS A, (2013) 44, 2869-73
3. Optimisation of strength and ductility of Cu-Cr-Zr by combining severe plastic deformation and precipitation. Valdés León, K.; Muñoz-Morris, M.A.; Morris, D.G.. MATERIALS SCIENCE & ENGINEERING A, (2012) 536, 181-189
4. On the oxidation mechanismsof pure tungsten in the temperature range 600-800ºC. Cifuentes, S.C.; Monge, M.A.; Pérez, P. CORROSION SCIENCE, (2012) 57, 114-121
5. Refinement of the microstructure during superplastic deformation of extruded Mg94Ni3Y1.5CeMM1.5 alloy. Pérez, P.; Eddahbi, M.; González, S.; Garcés, G.; Adeva, P. SCRIPTA MATERIALIA, (2011) 64, 33-36

Proyectos o contratos de investigación más relevantes

1. Desarrollo sostenible de nuevas aleaciones de magnesio. MAT2012-34135. Financiación 58.500,00 €.   Duración del proyecto: 01/01/2013 - 31/12/2015

2. Materiales metálicos nanoestructurales de altas prestaciones procesados por deformación plástica severa (DPS). MAT2009-07342. Financiación 83.490,00 €. Duración del proyecto: 01/01/2010 - 31/12/2013

3. Industrial pilot project for lean integrated process cycle for eco-sustainable production for high performing magnesium components. LIFE09 ENV/IT/000117. Financiación 310.606,00 €. Duración del proyecto: 01/09/2010 - 31/08/2013

4. Optimización del diseño de nuevas aleaciones de magnesio con elevada resistencia mecánica. MAT2009 - 07811. Financiación 121.000,00 €. Duración del proyecto: 01/01/2010 - 30/06/2013.

Resumen de las líneas de investigación

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El objetivo del Grupo es el desarrollo de materiales metálicos con mejores propiedades en servicio, que minimicen el impacto ambiental, mediante el control de la microestructura a través de un diseño adecuado de la composición y el control del procesado. Los miembros del grupo son expertos en la caracterización microestructural por microscopia electrónica (MEB, MET, EBSD), difracción de rayos-X y calorimetría diferencial (DSC) así como del comportamiento a oxidación a alta temperatura (termobalanza). Además poseen gran experiencia en técnicas de procesado convencionales (laminado y forja) así como en otras orientadas al diseño de nano-microestructuras como la solidificación rápida y deformación plástica severa (ECAP).  Todos estos conocimientos se aplican al estudio y desarrollo de aleaciones ligeras de aluminio y magnesio amorfas y nanocristalinas,  materiales intermetálicos para aplicaciones a alta temperatura así como en realizar actividades de apoyo tecnológico a las industrias. Las líneas de investigación del grupo son:
1. Empleo de técnicas de procesado sostenibles para el desarrollo de nuevas aleaciones  Mg-Zn-TR (TR=tierra rara) con fases ordenadas de periodo largo (fases LPSO), para aplicaciones en la industria de transporte.
2. Mejora de las propiedades mecánicas de aleaciones ligeras (Mg, Al, Ti) y aleaciones de cobre mediante procesado. Se realizan estudios comparativos de procesado termomecánico mediante extrusión convencional y de deformación plástica severa mediante ECAP para refinar la microestructura hasta niveles submicrometricos, controlando la microtextura cristalográfica.
3. Estudios de materiales intermetálicos basados en FeAl, TiAl, NiAl y su comportamiento mecánico a alta temperatura (creep). Actualmente se están estudiando los basados en FeAl endurecidos con nanopartículas de óxidos, para su empleo en la generación de energía eléctrica y petroquímica. Su elevada resistencia a la oxidación /corrosión y su densidad relativamente baja los convierte en buenos candidatos para sustituir a los aceros en aplicaciones a temperaturas superiores a 700 ºC.
4. Estudios de comportamiento y cinética de oxidación a alta temperatura de compuestos intermetálicos (FeAl, Ni3Al) y materiales refractarios (W) para aplicaciones en la industria aeronáutica y de generación de energía.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Materiales y Energía para un Desarrollo Sostenible (MEDES)

Departamento: Metalurgia Primaria y Reciclado

Investigador principal: Aurora López Delgado

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Integrantes:

Grupo W4M

Aurora López Delgado (Investigadora Científica del CSIC)
Isabel Padilla Rodríguez ( Titulado Superior Especializado OPIS, Doctor)
Roberto Galindo Llorach (Contratado Doctor)
Laila Fillali (Estudiante Predoctoral)
Ruth Sánchez Hernández (Estudiante Predoctoral)

Publicaciones más relevantes

-“Hydrotalcite-like compounds: A way to recover a hazardous waste in the aluminium tertiary industry”. R.Galindo, A. López-Delgado, I.Padilla,M.Yates. Applied Clay Science. 95, 41-49, 2014.

- "The application of thermal solar energy to high temperature processes: case study of the synthesis of alumina from boehmite" I. Padilla, A. Lopez Delgado, S. López-Andrés, M. Álvarez, R. Galindo, and A. J. Vázquez-Vaamonde. The Scientific World Journal.  2014. http://www.hindawi.com/journals/tswj/aip/825745/

- "Characterization of Algerian reservoir sludges for use as active additions in cement: New pozzolans for eco-cement manufacture" O. Rodriguez, L. Kacimi, A. López-Delgado, M. Frías, A. Guerrero. Construction and Building Materials. 40, 275-279, 2013.

- "Synthesis of alfa-alumina from a less common raw material". A. López-Delgado, S. López-Andrés, L. Fillali, J.A. Jiménez.  Journal of Sol-gel Science and Technology. 64 (1) 162-169, 2012.

- "Concerns on liquid mercury and mercury-containing wastes: A review of the treatment technologies for the safe storage". O. Rodríguez-Largo, I. Padilla, H. Tayibi and A. López-Delgado. Journal Environmental Management. 101, 197-205, 2012.

Proyectos o contratos de investigación más relevantes

 - "Síntesis de zeolitas a partir de materiales no convencionales y su utilización en el tratamiento de aguas contaminadas con disruptores encodrinos" CTM2012-34449. 2013-2015.
- "Obtención de sólidos de porosidad controlada para el desarrollo de recubrimientos autorreparantes a partir de materiales no convencionales" 201260E115. 2012-2015.
- "Elaboración de cementos eco-eficientes a partir de residuos industriales de Argelia
Entidad Financiadora: Agencia Española de Cooperación Internacional. A1/038832/11 (Argelia). 2012.
- "Design, construction and validation of a pilot installation for a safe deposit of surplus mercury from the European industry" LIFE06 ENV/ES/PREP/03. 2006-2010.
- "Inertisation du phosphogypse. Etude de Fixation Des Métaus lourds Dans le Phosphogyse Inertizé et Valorisé comme Sous Produit" Agencia Española de Cooperación Internacional. A/5537/06 (Tunez). 2007-2008. 

Resumen de las líneas de investigación

 

- Revalorización de residuos industriales (incluidos los peligrosos) mediante su transformación en materiales de valor, que puedan ser utilizados tanto por la propia industria generadora como por otros sectores  en diferentes aplicaciones. En esta línea se han desarrollado procedimientos para la obtención de boehmita, alúmina,
vidrios y vitrocerámicos, ferritas y materiales mesoporosos utilizando como materia prima distintos residuos.

- Utilización de energía solar concentrada en procesos químicos relacionados con la obtención de materiales a partir de materias primas convencionales y/o subproductos o residuos, en los que se requiere grandes aportes de energía por su naturaleza endotérmica. También, y en colaboración con otros grupos de investigación del CENIM,  se estudia la utilización de la energía solar en procesos metalúrgicos.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Procesos, Materiales y Energía en la Metalurgia Ecológica y Sostenible (PROMESS)

Departamento: Metalurgia Primaria y Reciclado

Investigador principal: José Ignacio Robla Villalba

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Integrantes:

 

José Ignacio Robla Villalba (Científico Titular)
Javier Mochón Muñoz (Doctor vinculado)
Fernando García Carcedo (Doctor vinculado)
Javie García-Hierro Navas (Ayudante de Investigación)
Iñigo Eloy Ruiz Bustinza (Contratado por obra o servicio)
Luis Felipe Verdeja González (Catedrático de Universidad)

Publicaciones más relevantes

1. An Overview of Clorination Reactions applied to the Primary Extraction and Recycling of Metals and to the Synthesis of new reagent. N. Kanari, E. Allai, R. Joussemet; J. Mochón, I. Ruiz-Bustinza, I. Gaballah. Thermochimica Acta, 2009, Vol:495, páginas 42-50.

2. Magnetite Production from Steel Wastes with Concentrated Solar Energy.I. Ruiz-Bustinza, I. Cañadas, J. Rodríguez, J. Mochón, L. F. Verdeja, F. Garcia-Carcedo, A. J. Steel Research Int, 2013, Vol: 84-3,páginas 207-217.

3. Monitoring and control of hearth refractory wear to improve blast furnace operation . R. D. Martin; I. Ruiz-Bustinza; D. Carrascal; L. F. Verdeja; J. Mochón; A. Cores. Ironmaking & Steelmaking,2013,Vol:40-5, páginas 350-359.

4. Review. Monitoring the intermodal, refrigerated transport of fruit using sensor networks. Ruiz-Garcia, L.; Barreiro, P.; Rodriguez-Bermejo, J.; Robla, J.I,Spanish Journal of Agricultural Research,2007, Vol: 5, páginas: 142 - 156

5. Biodegradation of oxadiazon by a soil isolated Pseudomonas fluorescens strain CG5: Implementation in an herbicide removal reactor and modelling. Garbi, C.; Casasús, L.; Martinez-Álvarez, R.; Ignacio Robla, J.; Martín, M.Water Research, 2006, Vol: 40, páginas: 1217 - 1223

Proyectos o contratos de investigación más relevantes

 1. ECOSHELL "Development of new light high-performance environmentally benign composites made of bio-materials and bio-resins for electric car application".01/01/2011 a 31/12/2013    322.062 €

2. OPTIPER " Optimisation of permeability bars to customise sinter plants on changing demands". 01/07/2012 a 31712/2015     161.103 €

3. TOSICO " New measurement and control techniques for total control in iron ore sinter plants".01/07/2009 a 30/06/2013  177.676 €

4. HEARTH EFFICIENCY "Improvement of hearth drainage efficiency and refractory life for high BF productivity and well adjusted reductant injection rate at varying coke quality". 01/07/2007 a 31/12/2010  180.158 €

5. CONSISTENTBF "Consistent blast furnace operation whilst using low cost raw materials" 01/0772007 a 31/12/2011  171.075 €

Resumen de las líneas de investigación

Linea de Investigación:
Clean Technologies and Metallurgical Processes
Sublinea de Investigación:
Processes, Materials and Energy in Sustainable and Ecological Metallurgy                                                

Procesos físicos de separación y purificación
Técnicas de molienda y trituración, Separación magnética y eléctrica, Clasificación por tamaño, Flotación.
Procesos siderúrgicos de cabecera
Horno Alto, Sinterización, Peletización, Recuperación de escorias, Tratamiento de polvos de horno eléctrico, Técnicas de inyección, Reingeniería de procesos de fabricación de materiales para su reciclado sostenible,Tratamiento de humos.
Tecnologías computacionales avanzadas aplicadas a procesos siderometalúrgicos
Programación lineal difusa y sistemas neurofuzzy.
Optimización de la operación de plantas de sinterización.
Disminución de costes en acería eléctrica.
Parametrización de la zona cohesiva del horno alto.
Control de atmósferas en medios hostiles
Control de atmósferas en procesos siderúrgicos: altamente oxidantes, reductores y explosivos.
Control de parámetros de efluentes gaseosos en transporte, almacenamiento y distribución de materias perecederas.
Desarrollo de redes de multisensores inteligentes empotrados en materiales compuestos y complejos, con transmisión inalámbrica