Departamento de Ciencia de Materiales
 

Departamento de Ciencia de Materiales

Universidad Politécnica de Madrid
E.T.S.I. de Caminos, Canales y Puertos

 

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Jesús Ruiz Hervías

Profesor Titular de Universidad
Departamento de Ciencia de Materiales
Universidad Politécnica de Madrid
E. T. S. de Ingenieros de Caminos Canales y Puertos
C/ Profesor Aranguren s/n
28040 Madrid, España
Tel: (91) 336 66 85
Fax: (91) 336 66 80
jr@mater.upm.es

 
 
 

Actividad docente

  • Física y Física de Materiales (primer año, Ingeniería de Caminos, Canales y Puertos)

Líneas de investigación

Las principales líneas de investigación en las que he trabajado desde mi incorporación al Departamento de Ciencia de Materiales de la Universidad Politécnica de Madrid en octubre de 1988 son las siguientes:

  • Fatiga de metales
    • Fatiga y corrosión-fatiga de aleaciones de aluminio
  • Fisuración acelerada por el ambiente
    • Fragilización por hidrógeno en aceros inoxidables
    • Corrosión bajo tensión y fragilización por hidrógeno en aceros eutectoides trefilados
  • Propiedades mecánicas de materiales compuestos de matriz metálica
    • Fractura de materiales compuestos
    • Fatiga y corrosión-fatiga de materiales compuestos
  • Fractura de metales
    • Resistencia a la fractura de aceros estructurales
    • Transición dúctil-frágil en aceros ferrítico-perlíticos
  • Medida experimental de tensiones residuales
    • Difracción de rayos-X, neutrones (ILL, ISIS, NIST,) y radiación sincrotrón (ESRF)
    • Materiales metálicos: aceros eutectoides trefilados, aleaciones de aluminio…
    • Compuestos cerámicos: sistemas Al2O3+YTZP, Al2O3+ Al2TiO5laminados y monolíticos.
  • Integridad estructural de vainas de combustible nuclear

De las líneas citadas, mi interés actual se centra fundamentalmente en las dos últimas. He trabajado desde el año 1988 en la medida de tensiones residuales por difracción de rayos-X. He realizado una estancia de investigación de un año (Visiting Scientist desde julio 2003 a julio 2004) becado por el Ministerio de Educación y Ciencia en el NIST Centre for Neutron Research (National Institute of Standards and Technology, Gaithersburg, MD, USA) para aprender las técnicas de medida de tensiones residuales por difracción de neutrones. Fruto de la experiencia adquirida en la dicha estancia, en los últimos años he realizado varias propuestas de medida de tensiones residuales en difractómetros de grandes instalaciones, como el Instituto Laue-Langevin (Grenoble, Francia), la fuente de estalación europea ISIS(Chilton, Reino Unido), el reactor nuclear de FRMII (Garching, Alemania) o el sincrotrón ESRF (Grenoble, Francia), con resultado positivo en todas ellas. Por todo ello soy uno de los investigadores más activos en el campo de las tensiones residuales en España.

Por lo que respecta a la última línea de investigación, en la actualidad soy Investigador Responsable de un  proyecto de investigación financiado por el Ministerio de Educación y Ciencia en el que participan ENUSA (Empresa Nacional del Uranio),ENRESA (Empresa Nacional de Residuos Radiactivos) y el CSN (Consejo de Seguridad Nuclear). El objetivo fundamental es investigar la integridad estructural de vainas de combustible nuclear gastado con vistas a su almacenamiento temporal en seco.

Proyectos de investigación más destacados (últimos cinco años)

Título del proyecto: Tensiones Residuales en Aceros Trefilados. Entidad financiadora: Ministerio de Educación y Cultura, D.G.E.S.I.C., proyecto FEDER. Entidades participantes: Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid, CSIC, Centro de Estudios e Investigaciones Técnicas de Guipúzcoa (CEIT), Universidad Politécnica de Madrid. Duración: 1999-2001. Investigador responsable: Manuel Elices Calafat

Título del proyecto: Efecto de la Estructura Perlítica en la Rotura por Clivaje de Aceros Estructurales Ferrítico-Perlíticos. Entidad financiadora: Ministerio de Educación y Cultura, D.G.E.S.I.C. Universidad Politécnica de Madrid. Duración: 1999-2002. Investigador responsable: Andrés Valiente Cancho

Título del proyecto: Desarrollo de Materiales Masivos de Estructura Submicrométrica mediante Procesos de Alta Deformación Plástica (SPD). Entidad financiadora: Ministerio de Ciencia y Tecnología. Entidades participantes: Centro de Estudios e Investigaciones Técnicas de Guipúzcoa (CEIT), Universidad Pública de Navarra, Universidad Politécnica de Madrid. Duración: 2002-2005. Investigador responsable: Jesús Ruiz Hervías

Título del proyecto: Integridad Estructural de Vainas de Combustible Nuclear Fragilizadas por Hidruros en Procesos Termomecánicos de Almacenamiento Temporal en Seco. Entidad financiadora: Ministerio de Educación y Ciencia. Entidades participantes: Universidad Politécnica de Madrid. Duración: 2005-2008. Investigador responsable: Jesús Ruiz Hervías

Publicaciones más relevantes (últimos cinco años)

Martinez ML, Borlado CR, Mompean FJ, Peng RL, Daymond MR, Ruiz J, Garcia-Hernandez M. Neutron strain scanning in straightened eutectoid steel rods. Applied Physics A-Materials Science & Processing 2002;74:S1679-S1682.

Ruiz J, Atienza JM, Elices M. Residual stresses in wires: Influence of wire length. Journal of Materials Engineering and Performance 2003;12:480-489.

Elices M, Ruiz J, Atienza JM. Influence of residual stresses on hydrogen embrittlement of cold drawn wires. Materials and Structures 2004;37:305-310.

Martinez-Perez ML, Mompean FJ,Ruiz-Hervias J, Borlado CR, Atienza JM, Garcia-Hernandez M, Elices M, Gil-Sevillano J, Peng RL, Buslaps T. Residual stress profiling in the ferrite and cementite phases of cold-drawn steel rods by synchrotron X-ray and neutron diffraction. Acta Materialia 2004;52:5303-5313.

Atienza JM, Martinez-Perez ML, Ruiz-Hervias J, Mompean F, Garcia-Hernandez M, Elices M.Residual stresses in cold drawn ferritic rods. Scripta Materialia 2005;52:305-309.

Atienza JM, Ruiz-Hervias J, Martinez-Perez ML, Mompean FJ, Garcia-Hernandez M, Elices M.Residual stresses in cold drawn pearlitic rods. Scripta Materialia 2005;52:1223-1228.

Martinez-Perez ML, Borlado CR, Mompean FJ, Garcia-Hernandez M, Gil-Sevillano J, Ruiz-Hervias J, Atienza JM, Elices M, Peng RL, Daymond MR. Measurement and modelling of residual stresses in straightened commercial eutectoid steel rods. Acta Materialia 2005;53:4415-4425.

Valiente A, Ruiz J, Elices M. A probabilistic model for the pearlite-induced cleavage of a plain carbon structural steel. Engineering Fracture Mechanics 2005;72:709-728.

Ruiz-Hervias J, Bruno G, Gurauskis J, Sanchez-Herencia AJ, Baudin C. Neutron diffraction investigation for possible anisotropy within monolithic Al2O3/Y-TZP composites fabricated by stacking together cast tapes. Scripta Materialia 2006;54:1133-1137. 

Ruiz-Hervias J, Luzin V, Prask H, Gnaeupel-Herold T, Elices M. Effect of thermo-mechanical treatments on residual stresses measured by neutron diffraction in cold-drawn steel rods. Materials Science and Engineering: A 2006;435-436:725-735.

Tesis Doctoral

Título: Corrosión-fatiga en aleaciones ligeras de Al-Zn-Mg

Resumen: En esta tesis doctoral se investiga el comportamiento mecánico de una aleación Al-Zn-Mg (AA7017-T651) fabricada por laminación, cuando se encuentra sometida a fatiga en presencia de ambientes gaseosos con un contenido variable de humedad. Para llevar a cabo la investigación se ha diseñado una cámara de ensayos de ultra alto vacío, que permite controlar de una forma muy precisa la composición de la atmósfera que rodea a la muestra. Por medio de este sistema se ha analizado el comportamiento en fatiga de la citada aleación en oxigeno, argón, vapor de agua a diferentes presiones y alto vacío. Se han estudiado muestras correspondientes a dos orientaciones del laminado (S-L y L-T) y se ha realizado un detallado estudio de las superficies de fractura ( en la orientación L-T) en los distintos ambientes por medio de microscopia electrónica de barrido. Los resultados indican que el vapor de agua es el agente responsable de la fragilización que experimenta esta aleación cuando se ensaya a fatiga en atmósferas gaseosas. La velocidad de propagación de las fisuras aumenta a medida que crece la presión de vapor de agua, y los resultados (en la orientación L-T) se ajustan satisfactoriamente a partir de modelos desarrollados por otros autores.