ESTUDIO DE LA MICROESTRUCTURA DE DEFORMACIÓN DE ACERO AISI 316 POR MEDIO DE EBSD

N. S. DE VINCENTIS; M. C. AVALOS; A. KLIAUGA; M. FERRANTE; R.E. BOLMARO

Rosario

Congreso; 11º Congreso Binacional de Metalurgia y Materiales SAM-CONAMET; 2011

El estudio de la microestructura de un material es parte fundamental de la evaluación de sus propiedades mecánicas, por lo que resulta de gran importancia conocer la evolución microestructural del mismo durante un proceso termomecánico dado. Estudiar sus características microscópicas utilizando técnicas de microscopía electrónica de transmisión (TEM) es una aproximación que evalúa localmente al material, por lo que en principio no resultan muy útiles para la obtención de información estadística ya que no brinda una cantidad significativa de datos. Recientemente, e in-tentando solucionar esta falencia, la técnica de microscopía de orientaciones (OIM) o de EBSD instrumentada en un microscopio electrónico de barrido permite obtener información de orientacio-nes en áreas relativamente grandes de una muestra, típicamente en las centenas de micrones de lado [1]. Las desorientaciones relativas (“misorientations” en inglés) se encuentran asociadas a la creación de arreglos de dislocaciones y su evaluación permite correlacionarlas con la naturaleza de tales arreglos. En este trabajo se estudia la microestructura de muestras de acero inoxidable austenítico AISI 316 que fueron laminadas al 70% de reducción y luego recocidas a temperaturas de 600º, 700º, 800º y 900º C durante una hora. Las muestras fueron preparadas mediante pulido con papel de lija hasta 800, luego pasta de diamante de 9, 6, 3 y 1 μm y finalmente se las sometió a un pulido electrolítico. Los resultados obtenidos muestran que a medida que aumenta la temperatura de recocido, los mapas presentan menor grado de desorientación relativa, así como también disminuye la cantidad de bordes de desorientaciones relativas. Esto puede observarse fácilmente en los mapas de KAM (Kernel Average Misorientation), donde esta variable se calcula promediando las desorientaciones relativas entre el pixel central y cada pixel del kernel. Un ejemplo de los mapas mencionados se presenta en la Fig. 1 (c,d), donde se observa una menor desorientación relativa promedio en la muestra recocida a 800ºC que en aquella tratada a 600ºC. Un resultado llamativo se obtuvo para la distribución de longitudes de borde de desorientacio-nes relativas por unidad de área. Se encontró que la muestra recocida a 600ºC presentó, para todos los ángulos hasta 10º, una mayor longitud de bordes que la muestra sólo laminada, lo que podría relacionarse con una primera etapa de eliminación de dislocaciones libres del material y su despla-zamiento hacia los bordes de acumulación de arreglos de dislocaciones. La muestra recocida a 700ºC muestra una disminución hasta alcanzar nuevamente los valores de la muestra laminada, pero a temperaturas más altas de recocido se aprecia una disminución en la longitud de bordes. Es decir, se observó que la muestras sin recocer y aquellas recocidas a 600ºC y 700ºC presenta-ban una longitud promedio de arreglos similar, mientras que aquellas recocidas a 800ºC y 900ºC mostraron menor longitud de arreglos de desorientaciones relativas y de menor valor, lo cual es consistente con el proceso de recristalización a dichas temperaturas. Finalmente, los resultados obtenidos fueron contrastados con las densidades de dislocaciones estimadas a través del Método de Williamson-Hall Modificado [2], mediante el cual se establece la participación de los defectos del material en el ensanchamiento de los picos de difracción. Estas estimaciones se presentan en la Figura 4, y se muestra una disminución de los valores para tempe-raturas de recocido crecientes, lo cual concuerda con lo esperado para este tipo de tratamiento térmico. Los resultados obtenidos mediante la técnica de EBSD permitieron conocer con más detalle el proceso de recristalización del material estudiado, brindando información sobre las distintas orien-taciones presentes en las muestras y las desorientaciones relativas desarrolladas y eliminadas en los tratamientos realizados. Se encontró una buena concordancia entre los resultados obtenidos usando EBSD y aquellos arrojados por el análisis del ensanchamiento de los picos de difracción, lo cual lleva a concluir que ambas técnicas son complementarias en el estudio microestructural de un mate-rial. Referencias 1. Schwartz, A. J., Kumar, M, Adams, B. L., Field, D. P.. Electron Backscatter Diffraction in Materials Science, Second Edition. Klawer Academic-Plenum Publishers; 2000. 2. Ungár, T., Gubicza, J., Ribárik, G., Borbély,A.. Crystallite size distribution and dislocation structure determined by diffraction profile analysis: principles and practical application to cubic and hexagonal crystals. J. Appl. Cryst. 2001; 34: 298-310.