Un dilatómetro es muy adecuado para identificar la transformación de fase en los materiales, ya que un cambio de fase también va acompañado de un cambio en los coeficientes de expansión térmica (CTE) del material.
La temperatura a la que cambia el CET se denomina temperatura de transformación de fase.
Además de la medición del CET, se realiza un Análisis Termomecánico (ATM) tipo dilatómetros permite medir las propiedades mecánicas.
Esto también puede utilizarse para identificar cambios de fase, ya que propiedades mecánicas como el módulo de Young también cambian durante las transiciones de fase.
El dilatómetro de temple Linseis L78 se utiliza habitualmente para medir las temperaturas de transformación de fase (austenita, ferrita, martensita, perlita, bainita, …) en aceros.
Este tipo de dilatómetro de varilla de empuje ayuda a simular métodos de fabricación como el tratamiento térmico en baño de sal, el temple en aceite, etc.
Estas temperaturas de transformación cambian en función de las velocidades de calentamiento y enfriamiento.
Para algunas transiciones de fase se requieren altas velocidades de calentamiento y enfriamiento.
Esta velocidad se consigue mediante un calentador de inducción y una bobina de inducción con una hélice de enfriamiento de gas.
Por ejemplo, una muestra puede calentarse a 1000°C y enfriarse a temperatura ambiente en menos de 30 segundos.
Se puede aplicar una fuerza axial a la muestra añadiendo la opción de deformación al sistema y aumentando así la capacidad de la unidad para simular procesos de endurecimiento por tensión.
Los investigadores pueden utilizar el dilatómetro para crear diagramas CCT y TTT y para desarrollar nuevas composiciones metálicas.
Estos diagramas ayudan a identificar las condiciones de procesamiento que pueden utilizarse para conseguir una composición de fases múltiples deseada en una aleación metálica que le confiera propiedades mecánicas únicas.
La temperatura de transición vítrea Tg puede medirse en materiales no cristalinos, como vidrios o polímeros, utilizando un dilatómetro. La Tg marca el punto en el que aumenta bruscamente el movimiento molecular y comienza la transformación del material de estado sólido a estado gomoso, viscoelástico.
En la Tg, el CET aumenta y puede detectarse como un cambio de pendiente de la curva de expansión. Si la muestra se calienta más, la curva de expansión alcanza un máximo en el punto de reblandecimiento. Después, la viscosidad disminuye y la muestra empieza a fluir. Un TMA también puede utilizar la disminución del módulo de Young para determinar la Tg.
Los dilatómetros Linseis están equipados con detección del punto de reblandecimiento, que detendrá automáticamente el calentamiento del horno cuando se alcance el punto de reblandecimiento. Esto ayuda a evitar que se fundan materiales en el instrumento y se destruya el sistema de medición.
