Microestructura de Materiales Deformados por medio de Técnicas de Difracción de Rayos X

N. S. DE VINCENTIS

Santa Fe

Jornada; XVIII Jornadas de Jóvenes Investigadores AUGM; 2010

Asociación Universidades "Grupo Montevideo"

Introducción Existen varias técnicas de microscopía (como TEM y SEM) que permiten el estudio de la estructura microscópica de un material, pero resulta conveniente complementarlas con alguna técnica como la difracción de rayos x, ya que las características del espectro de difracción son afectadas por la microestructura del material en cuestión. Si éste presenta bajas intensidades de textura puede aplicarse el Método de Williamson-Hall Modificado, el cual establece la contribución de la densidad de dislocaciones y del tamaño de dominio al ensanchamiento de los picos de difracción. Objetivos El objetivo del trabajo es la evaluación de microestructuras de deformación en materiales policristalinos mediante técnicas de difracción de rayos X, considerando la diferente respuesta del fenómeno de difracción en relación al tamaño de dominio y acumulación de arreglos de dislocaciones. Materiales Y Métodos Se analizaron tres aceros martensíticos (AISI 410, Eurofer 97 y F82H) y uno austenítico (AISI 310) y se compararon muestras as received y muestras cicladas de cada material a distintas temperaturas y porcentajes de deformación. Se realizaron análisis de difracción para cada pico de cada muestra yse aplicó el método de Williamson-Hall con las modificaciones debidas a Ungár y Warren. Resultados Los tamaños de dominio obtenidos para los aceros martensíticos no presentó grandes variaciones, excepto para el F82H donde el valor se reduce a la mitad pero es comparable con el valor original dentro del error experimental. La densidad de dislocaciones en estos aceros se redujo en todos los casos excepto para el Eurofer 97 que conservó su valor dentro del error de medición. En el acero austenítico se observó un aumento en la densidad de dislocaciones en un factor 2.5 y una disminución en el tamaño de grano hasta cerca de la mitad. Para todos los aceros la densidad de maclas y fallas de apilamiento fue un orden de magnitud menor que las encontradas en otros trabajos. Discusión Los resultados obtenidos para el acero austenítico indican una disminución en el tamaño de grano y un aumento en la densidad de dislocaciones, lo que concuerda con los resultados expuestos en otros trabajos. Para los aceros martensíticos también se observó una concordancia con la bibliografía, considerando también en cada caso la temperatura a la que se llevó a cabo la deformación. Los aceros AISI 410 y F82H presentan comportamientos característicos de bajas temperaturas, como una disminución en la densidad de dislocaciones y granos de diámetro menor a 1μm, mientras que el Eurofer 97 presenta granos mayores a este diámetro, tal como se menciona en la bibliografía para temperaturas cercanas a los 500°C. La baja densidad de maclas y fallas de apilamiento obtenidas parece indicar que los efectos planares presentes en estos materiales no contribuyeron al ensanchamiento de los picos de difracción. Conclusiones Los aceros estudiados, tanto austenítico como martensíticos, arrojaron resultados similares a los expresados en otros trabajos dependiendo de la temperatura de ensayo, estableciendo que el comportamiento observado correspondería al esperable para aceros ensayados en similares condiciones.