Caracterización Microestructural de Chapas de Aleaciones de Zinc Deformadas por NECAE

PRISCILA RODRIGUES; J. W. SIGNORELLI; R. E. BOLMARO

Rosario

Congreso; 11º Congreso Binacional de Metalurgia y Materiales. SAM-CONAMET 2011. 18 al 21 de octubre 2011 ? Rosario, Argentina.; 2011

Soc. Argentina de Materiales

Un  mecanismo importante  de aumento de la resistencia mecánica  en materiales metálicos es  el refinamiento de grano. ECAE (Equal Channel Angular Extrusion) es uno de los métodos de deformación severa más usados actualmente [1]. Otro método de deformación que no permite el paso repetido de las muestras, NECAE (Non-Equal Channel Angular Extrusion), tiene la particularidad de imponer una deformación de corte coincidente con el eje longitudinal de la muestra y permitir la comparación con otro método de deformación severa que es la laminación asimétrica.  En este trabajo presentamos resultados preliminares del procesamiento por NECAE de chapas de aleaciones de zinc cortadas a 45˚ y 90˚ respecto del sentido de laminación (DL) (14 mm de ancho, 45 mm de longitud y 0,65 mm de espesor) [2]. La matriz fue maquinada con ángulo externo Ψ=81˚ y ángulo interno Φ=150˚. Fueron superpuestas 21 chapitas en el canal de la matriz, previamente marcadas con círculos de aproximadamente 2.5 mm de diámetro, y deformadas con una carga de 5000 kg con apenas un pase de deformación. Cuatro muestras fueron elegidas  para cada dirección de laminación-extrusión y caracterizadas por microscopia óptica (MO) y difracción de rayos x (DRX) para la obtención de las texturas de deformación. Las muestras fueron preparadas por técnicas metalográficas comunes: pulido con lijas hasta grano 2000 y pasta de diamante de 3µm y 1µm, solución de alúmina 0,05 µm y sílica coloidal 0,05 µm y ataque químico con ácido nítrico y agua destilada durante 15 segundos [3]. Las muestras deformadas a 45˚ de DL tienen una microestructura refinada con regiones bien deformadas con alguna recristalización entre los granos. Estos granos acompañan  la dirección de deformación de corte (Figura 1ª) que puede medirse en la grilla grabada (Figura 2). En las muestras deformadas a 90˚ de DL (Figura 1b) también es posible observar el ángulo de corte y un porcentaje de granos recristalizados es visible (Figura 1b). La deformación medida se muestra en la Fig. 2. Los resultados de deformación fueron obtenidos en 3 regiones diferentes de cada muestra y promediados a pesar de que la heterogeneidad a lo largo de la muestra es evidente y debe asignarse a razones bien diferentes que a una variación estadística. Lo mismo ocurre para la variación en la dirección transversal, en función de la que se grafican las variables en la Fig. 2, que seguramente se encuentra influida por la diferencia en rozamiento con el fondo del canal de la matriz y la tapa. Los resultados se muestran en la Fig. 2 junto con el ángulo que forma el eje mayor de los elipsoides con el eje de la muestra. Puede observarse una diferencia en comportamiento entre ambos conjuntos de muestras. Mientras que para la dirección a 45º de DL los ángulos que forman las elipses son más pequeños que para 90º de DL, las deformaciones de von Mises son mayores en el primer caso que en el segundo. La deformación equivalente de von Mises para el ángulo de 150º de la muestra, es de 0,333, ligeramente superior a los resultados medidos. Esta diferencia de comportamiento, entre el valor macroscópico y ambos microscópicos, puede estar asociada con la orientación preferencial de los cristales que se manifiesta favoreciendo la componente rotacional o de elongación del gradiente de velocidad local de la chapa para satisfacer la deformación macroscópica que se impone. Se han medido las texturas antes y después de la deformación de corte y se correlacionarán las mismas con el comportamiento macroscópico de deformación.   Referencias 1.     Tóth, L. S., Lapovok R., Hasani A., Chengfan Gu. Non-equal channel angular pressing of aluminum alloy. Scripta Materialia 2009; 61: 1121-1124. 2.     Guido V., Cardoso K. R. Microestructura y propriedade mecánica de una aleación de aluminio AA7050 procesada por prenssagen angular de sección transversal constante-ECAP. IX Encuentro Latino Americano de Pos Graduación; San Pablo, Brasil. 3.     Solas D. E., Tomé C. N., Engler O., Wenk H. R. Deformation and Recrystallization of Hexagonal Metals: Modeling and Experimental Results for Zinc. Acta Mater. 2001; 49: 3791-3801.