ESTUDIO DE LA MICROESTRUCTURA DE MATERIALES DEFORMADOS MEDIANTE DIFRACTOMETRÍA DE RAYOS X DE ALTA ENERGÍA

N. S. DE VINCENTIS; H-G. BROKMEIER; R.E. BOLMARO

SANTA FE

Congreso; VIII REUNIÓN ANUAL DE LA ASOCIACIÓN ARGENTINA DE CRISTALOGRAFÍA; 2012

Asociación Argentina de Cristalografía

El estudio de la deformación inducida en un material a través de un proceso termomecánico puede realizarse a través del análisis de los cambios en la microestructura, la que conlleva a una variación en el comportamiento macroscópico del material. La generación o eliminación de dislocaciones, sus interacciones formando arreglos más o menos compactos, las variaciones en los tamaños de dominios de difracción y la generación de fallas de apilamiento son algunas de las características microestructurales afectadas por la deformación, por lo que la estimación de estos factores es necesaria para verificar la utilidad de un dado material ante una aplicación determinada. Para que la información obtenida resulte de utilidad debe ser característica de la muestra en su totalidad, por lo que debería trabajarse con métodos que permitan caracterizar la microestructura del material mediante valores promediados en la muestra. Una de las técnicas que cumplen con este objetivo es la difracción de rayos X, dado que las características del patrón de difracción están íntimamente relacionadas con la microestructura del material; de este modo, la variación en la microestructura de una muestra sometida a un dado proceso termomecánico puede estimarse al analizar los cambios en las características de su patrón de difracción. En este trabajo se analiza el ensanchamiento de los picos de difracción, ya que estos resultan afectados por la presencia de defectos en el material. Los difractogramas fueron obtenidos a partir de imágenes de Debye-Scherrer de la línea de rayos X Petra III del laboratorio de luz sincrotrón DESY en Hamburgo, Alemania. Este instrumento no sólo posee una excelente resolución (pequeña longitud de onda, alto paralelismo e intensidad) sino que además el arreglo experimental permitió colectar datos por transmisión en diferentes orientaciones en cada muestra en un mismo experimento. Para analizar la relación entre el ensanchamiento de picos y la microestructura se utilizaron los métodos de Williamson-Hall Modificado (W-H) [1,2] y Convolutional Multiple Whole Profile (CMWP) [3]. Se analizaron muestras de acero austenítico F138 deformadas una y dos veces por un canal de ECAE además de tres muestras laminadas al 70% de reducción y recocidas a 600° y 700°C. Se observó un comportamiento especial en la muestra laminada, que llevó a la conclusión de que los planos (220) paralelos a la superficie laminada presentarían menor cantidad de defectos (Fig. 1). Se compararon los tamaños de dominios y las densidades de dislocaciones y de fallas de apilamiento para las distintas muestras y se analizó la variación de dichos factores a través del proceso de deformación.