Caracterización de la heterogeneidad de defectos en materiales deformados mediante difracción de luz sincrotrón y electrones

MUÑOZ BOLAÑOS, J.; BENATTI, EMANUEL ALEJANDRO; DE VINCENTIS, N.S.; AL-HAMDANY, NOWFAL; SCHELL, NORBERT; BROKMEIER, H-G.; AVALOS, M.C.; BOLMARO, R.E.

Córdoba

Congreso; XVII Reunión de la Asociación Argentina de Cristalografía; 2022

Asociación Argentina de Cristalografía

En materiales severamente deformados los defectos de superficie interna, o tamaño de dominio, así como dislocaciones y maclas acumuladas son las características nanoestructurales que comandan las propiedades y comportamientos del material. El orden orientacional de la nanoestructura desarrollada agrega una complejidad más a los materiales nanoestructurados volumétricos. La misma necesita ser descripta cuantitativamente para explicar y predecir los comportamientos macroscópicos.Durante el proceso de producción de metales y aleaciones, la deformación plástica es combinada con tratamientos térmicos que procuran disminuir o incrementar algunas propiedades del material, resultantes de la acumulación de defectos como dislocaciones, tamaño de granos, precipitados y tensiones residuales asociadas. Existen numerosos casos donde tanto la acumulación como la modificación posterior por tratamientos térmicos resulta altamente dependiente de la orientación preferencial (textura) del material, de la geometría y distribución espacial de los cristales constituyentes. Esta heterogeneidad y anisotropía juegan un papel decisivo en el éxito o fracaso del diseño de cualquier tratamiento térmico. El objetivo de este trabajo es mostrar avances en la determinación experimental de la distribución orientacional y espacial de defectos, su análisis y visualización.Se muestra el análisis de patrones de Debye-Scherrer obtenidos a partir de experimentos de difracción de rayos X de sincrotrón en transmisión. Se construyen Figuras de Polos Generalizadas (GPF) luego usadas como input para el cálculo de Funciones de Distribución Generalizadas de defectos (dislocaciones o tamaño de dominio) siguiendo el modelo de Langford para calcular microtensiones y tamaño de dominio a partir del ancho de pico. Se analizaron datos de sincrotrón de un acero “Interstitial Free” deformado y recocido como método de validar la metodología. Un acero Duplex 2205 sometido a deformación creciente fue caracterizado in situ por la misma técnica de luz sincrotrón. Los resultados obtenidos fueron corroborados por medio de experimentos de Electron Backscatter Diffraction (EBSD), los que muestran consistencia con resultados previos y entre sí. La evidencia experimental muestra que, en la medida que la variable o cantidad que se estudia sea realmente sólo una función de la orientación cristalina y no de la interacción entre cristales vecinos, el estudio de funciones orientacionales de tales variables aporta una información valiosísima sobre el comportamiento y el desarrollo de las propiedades asociadas durante la deformación y tratamiento térmico.