Estudio de la microestructura de aceros inoxidables ciclados a través de sus espectros de difracción de rayos X

N. S. DE VINCENTIS; M. C. AVALOS; R.E. BOLMARO

Buenos Aires

Congreso; VI Reunión de la Asociación Argentina de Cristalografía; 2010

Asociación Argentina de Cristalografía

El objetivo de este trabajo es el estudio de la microestructura de materiales policristalinos deformados mediante técnicas de difracción de rayos X, de modo de analizar la diferente respuesta del fenómeno de difracción en relación al tamaño de dominios de difracción y a los arreglos de dislocaciones. La estructura microscópica de un material puede estudiarse a través de técnicas de microscopía como TEM y SEM, pero éstas no permiten la obtención de datos estadísticos para determinar cantidades promedio que caractericen al material. Debido a esto es conveniente complementar estas técnicas con una difracción de rayos X, ya que la microestructura del material afecta las características del espectro de difracción. En particular, el ensanchamiento de los picos se debe a la presencia de defectos en el material. Para analizar la relación entre estas variables se aplicó el método de Williamson-Hall, con las correcciones debidas a Ungár y Warren, ya que la baja intensidad de texturas de los materiales analizados dio validez a la aplicación del método. Se analizaron tres aceros martensíticos (AISI 410, Eurofer 97 y F82H) y uno austenítico (AISI 310), y se compararon muestras sin deformar y cicladas de cada material a distintas temperaturas y porcentajes de deformación. Se efectuaron análisis de difracción para cada muestra y se relacionó el ancho de cada pico con la densidad de dislocaciones y el tamaño promedio de dominios de difracción de acuerdo al método mencionado. Los resultados obtenidos indican una disminución en la densidad de dislocaciones luego del ciclado para los aceros martensíticos, y un aumento de dicha cantidad para el austenítico, concordando con los resultados expuestos en otros trabajos. En cuanto a los tamaños de dominios de difracción puede decirse que para el acero austenítico se observó una disminución de dicho valor, mientras que para los martensíticos el resultado dependió de la temperatura del ensayo, ya que para los aceros ensayados a temperaturas cercanas a la ambiente se registró una disminución en esta cantidad, mientras que para aquel deformado a alta temperatura el tamaño de dominio aumentó. Posteriormente se analizaron las muestras en un microscopio electrónico mediante la técnica de EBSD, y se observó que los granos metalográficos son mucho mayores que los dominios de difracción obtenidos, por lo que se determinó que éstos últimos corresponden a subgranos o celdas de dislocaciones. En conclusión, los aceros estudiados presentaron comportamientos similares a los estudiados en otros trabajos; en cuanto a la densidad de dislocaciones se observó muy buena concordancia con otros estudios, mientras que para los dominios de difracción puede concluirse que los subgranos reaccionan ante la deformación de forma similar a los granos metalográficos.