. Caracterización de la anisotropía plástica de zinc laminado utilizando corte simple

NICOLETTI, E.; LEONARD, M.; ROATTA, A.; MARINELLI, MARÍA C.; STOUT, M.; SIGNORELLI, J.W.

Copiapó

Congreso; XVII Congreso Internacional de Metalurgia y Materiales; 2017

Universidad de Atacama

Las aleaciones de zinc han tenido un importante incremento en su uso dado fundamentalmente por ser muy resistente a la corrosión en climas adversos, maleable, poseer excelente terminación y aspecto, y ser altamente reciclable, lo que impulsa a ser aplicadas en las nuevas tendencias en la construcción arquitectónica. Utilizados en forma de tubos, paneles y otros accesorios, se obtienen a partir de procesos de conformado en los cuales se utiliza como materia prima la chapa laminada de zinc (ZnCuTi) de 0.9 mm de espesor. La textura generada por el proceso de laminado induce una fuerte anisotropía en su comportamiento plástico. Actualmente, esta característica puede ser tenida en cuenta en el modelado computacional tanto asumiendo una descripción constitutiva de base micromecánica o de tipo fenomenológica. La caracterización de su respuesta en tracción uniaxial, más la determinación de los coeficientes de anisotropías, suficiente para tener una buena aproximación al comportamiento plástico del material en material cúbico, no lo es para este tipo de aleaciones. Consecuentemente, se han propuesto diversos ensayos mecánicos complementarios tendiente a obtener información complementaria del comportamiento del material, en condiciones de carga disimiles respecto de la tracción uniaxial. Entre estos ensayos se destacan los ensayos de corte, siendo uno de los más difundidos el ensayo de corte simple propuesto por Miyauchi. Si bien, simple en el concepto, la realización de este tipo de ensayo requiere un no menor trabajo de puesta a punto del dispositivo. Un aspecto importante refiere al apriete del espécimen, ya que se debe evitar el pandeo y, por otro lado, la mayor homogeneidad de las partes cizalladas, condición requerida para calcular el esfuerzo cortante y la deformación por cizallamiento basándose en la carga y el área de cizallamiento. La aplicación de técnicas de correlación de imágenes (DIC) permiten por un lado tener acceso a información detallada y completa del tensor de deformación (2D) desarrollado en la zona deformada, como así también su uso para el análisis de la homoegeneidad de la repartición de la deformación. La Figura 1 muestra el dispositivo utilizado conjuntamente con el moteado de la superficie en la zona de corte. El dispositivo diseñado para la sujeción de la probeta se monta en una máquina de ensayo universal Instron 3382 de 100 kN de capacidad de carga, la cual se utiliza para aplicar la carga a velocidad constante XXX . Con la finalidad de verificar la influencia del dispositivo desarrollado, los resultados de tensión – deformación verdadera para probetas extraídas a lo largo de la dirección de laminado y transversal son analizadas. La Figura 2 muestra el estado tensional encorte en comparación con el estado en tracción uniaxial. Como es conocido, una rotación de 90° respecto de la dirección de laminado no debe influir en la respuesta en corte en estas condiciones. Se observa una respuesta prácticamente perfectamente plástica del zinc sometido a corte. Finalmente, con la ayuda de un modelo elastoplástico policristalino autoconsistente, se interpretan los resultados observados experimentalmente en términos de activación relativa de sistemas de dislocaciones de tipo basales, prismáticos o piramidales y de los valores de contraste de las tensiones críticas de activación asumidas (