Estudio de la fractura de chapas de zinc y su relación con la conformabilidad

BERGERO, M.; LEONARD, M.; NICOLETTI, E.; DRUKER, A.V.; SIGNORELLI, J.W.

Rosario

Jornada; XVI Jornada de Ciencia y Tecnología; 2022

Universidad Nacional de Rosario

Actualmente, con el objetivo de reducir costos industriales e impactos ambientales,propiedades como la resistencia a la corrosión y la posibilidad de reciclado/reutilizaciónjuegan un papel predominante en la selección de materiales. En este sentido, las chapas dealeaciones de zinc encuentran aplicación en la industria arquitectónica gracias a laconjunción de dichas propiedades con una alta maleabilidad. Un desafío importante en elconformado de chapas metálicas es lograr el mayor nivel de deformación uniforme en laspiezas, sin la aparición de fallas por estricción o fractura. El estudio de la fractura enmateriales metálicos es un campo científico amplio y de gran interés tecnológico, ya que lacomprensión de los mecanismos que actúan a nivel microestructural al momento deproducirse la falla permite optimizar los procesos de fabricación a efectos de aumentar laconformabilidad, y a la vez predecir los estados mecánicos que pueden inutilizaranticipadamente al material procesado. En este trabajo se analiza la fractura de una chapacomercial de la aleación Zn-Cu-Ti luego de someterla a procesos de deformación portracción uniaxial. Se estudia el efecto de la orientación en los mecanismos de falla pormedio de ensayos realizados a distintas direcciones del plano de la chapa (paralela,diagonal y transversalmente a la dirección de laminado). El desarrollo y localización de ladeformación plástica sobre el plano de la chapa se evalúa mediante la técnica decorrelación de imágenes digitales (DIC). Tanto la geometría de la región de falla como lamicroestructura se observan por medio de microscopía óptica a distintas magnificaciones;mientras que la topología de la superficie fracturada es analizada mediante microscopíaelectrónica de barrido (SEM). Además, la técnica SEM se emplea para analizar lamicroestructura a una magnificación mayor que la disponible por microscopía óptica, ypara evaluar posibles diferencias locales de composición química en las zonas de falla(técnica de espectroscopía por energía dispersiva, EDS). Estas heterogeneidades químicaspueden asociarse a la influencia de una mayor concentración del compuesto intermetálicoTiZn16 presente en esta aleación.