Efectos del pulido en la caracterización de Mg AZ31 deformado por ECASED

RISSO, PABLO; TARTALINI, VANINA; MENDOZA FANDIÑO, EMIGDIO; FERNÁNDEZ MORALES, PATRICIA; BOLMARO, RAÚL; ÁVALOS, MARTINA

ACTA MICROSCOPICA

CIASEM

Lugar: Buenos Aires; Año: 2016

0798-4545

Las aleaciones de magnesio (Mg) han ganado el interés del sector industrial de automotrices como materiales estructurales por su excelente relación peso/propiedades mecánicas. En particular es de uso muy difundido la aleación AZ31 (3 wt.% Al, 1 wt.% Zn y 0.2?0.5 wt.% Mn), en la que el Mn ha sido usado como aleante con el fin de formar partículas intermetálicas de gran efecto en el refinado de granos [1]. Las aleaciones de Mg con propiedades mecánicas mejoradas a partir del desarrollo de una microestructura de micro-nanogranos obtenida por deformación plática severa (SPD), han estado en estudio por las dos últimas décadas. Entre las metodologías de SPD existe una en particular denominada Equal Channel Angular Shear Extrusion Deformation (ECASED), prometedora porque utiliza metodologías conocidas, equipamientos casi estándar y materiales pre-existentes para producir chapas con durezas superficiales mejoradas con un mínimo incremento de la energía de fabricación [2]. Esta metodología de deformación de chapas por corte en canal angular produce grandes modificaciones localizadas en la superficie de las chapas, manteniendo un núcleo dúctil con un incremento simultáneo de la dureza y resistencia superficial. El objetivo de este trabajo es reportar la metodología y los resultados de la preparación de muestras de AZ31 para observación por SEM-EBSD con el fin de caracterizar su microestructura y ?microtextura?. Se utilizó un microscopio electrónico de barrido (MEB) Quanta 200F equipado con equipo para difracción por electrones retrodifundidos (EBSD, por sus siglas en inglés), detector de Forward Scatter (FSD) y espectroscopía por dispersión de energía (EDS). Se trabajó con 6 chapas de Mg AZ31 sometidas al proceso de ECASED, combinando dos ángulos del dado (120° y 150°) y tres temperaturas de procesamiento: 25°C (ambiente), 100°C y 200°C. El pulido de aleaciones de magnesio para EBSD no es tarea simple, a lo que se suma la deformación severa. Las chapas fueron incluidas en resina conductora, pulidas con papeles abrasivos desde 240 hasta 1200 a 120 rpm y 18 N de fuerza durante 1 minuto cada uno hasta llevar la muestra a plano, seguido de pulido químico con 10% HNO3 + 90% Metanol durante 5 minutos. En la Fig.1 se evidencian los granos del material en una micrografía obtenida con el detector de electrones secundario (ETD). Los patrones de Kikuchi, necesarios para EBSD, se obtuvieron solamente después de un pulido con pastas de diamante de 6, 1 y 1/4 micras, para finalizar con pulido desde 2 minutos hasta 1 hora con alúmina de 0.05 µm dispersas en etilenglicol con velocidades de 100 rpm, fuerza de 18 N, y ataque químico en tiempos escalonados, ya que su acción varía de acuerdo a la deformación. En la Fig. 2 se observa la misma muestra M3 luego del pulido para EBSD, colocada a 70°, donde se aprecian inclusiones que resaltan de la matriz. En las Fig. 3 y 4 es evidente que el ataque químico actúa de forma diferente según la severidad de la deformación: