Estudio de la fractura de chapas de zinc y su relación con la conformabilidad

BERGERO, MATÍAS; LEONARD, MARTIN E.; NICOLETTI, EMANUEL A.; DRUKER, ANA V.; AVALOS, MARTINA; SIGNORELLI, JAVIER W.

Rosario

Jornada; XVI Jornadas de Ciencias, Tecnologías e Innovación UNR; 2022

Universidad Nacional de Rosario

Actualmente, con el objetivo de reducir costos industriales e impactos ambientales, propiedades como la resistencia a la corrosión y la posibilidad de reciclado/reutilización juegan un papel predominante en la selección de materiales. En este sentido, las chapas de aleaciones de zinc encuentran aplicación en la industria arquitectónica gracias a la conjunción de dichas propiedades con una alta maleabilidad. Un desafío importante en el conformado de chapas metálicas es lograr el mayor nivel de deformación uniforme en las piezas, sin la aparición de fallas por estricción o fractura. El estudio de la fractura en materiales metálicos es un campo científico amplio y de gran interés tecnológico, ya que la comprensión de los mecanismos que actúan a nivel microestructural al momento de producirse la falla permite optimizar los procesos de fabricación a efectos de aumentar la conformabilidad, y a la vez predecir los estados mecánicos que pueden inutilizar anticipadamente al material procesado. En este trabajo se analiza la fractura de una chapa comercial de la aleación Zn-Cu-Ti luego de someterla a procesos de deformación por tracción uniaxial. Se estudia el efecto de la orientación en los mecanismos de falla por medio de ensayos realizados a distintas direcciones del plano de la chapa (paralela, diagonal y transversalmente a la dirección de laminado). El desarrollo y localización de la deformación plástica sobre el plano de la chapa se evalúa mediante la técnica de correlación de imágenes digitales (DIC). Tanto la geometría de la región de falla como la microestructura se observan por medio de microscopía óptica a distintas magnificaciones; mientras que la topología de la superficie fracturada es analizada mediante microscopía electrónica de barrido (SEM). Además, la técnica SEM se emplea para analizar la microestructura a una magnificación mayor que la disponible por microscopía óptica, y para evaluar posibles diferencias locales de composición química en las zonas de falla (técnica de espectroscopía por energía dispersiva, EDS). Estas heterogeneidades químicas pueden asociarse a la influencia de una mayor concentración del compuesto intermetálico TiZn16 presente en esta aleación.