Estudio de la Anisotropía Plástica de un Acero TWIP

AZQUETA MOZZI, JULIA; SKLATE BOJA, M. FLORENCIA; LEONARD, MARTIN E.; DRUKER, ANA V.

Mar del Plata

Congreso; 20º Congreso Internacional de Materiales: SAM-CONAMET 2022; 2022

INTEMA - CONICET/UNMdP

El estudio de la capacidad de conformado de chapas es de vital importancia para los aceros deplasticidad inducida por maclado, denominados TWIP (twinning induced plasticity), debido a laamplia utilidad de los mismos en la industria automotriz. Las excelentes propiedades mecánicasde este material lo posicionan como de gran interés para partes de los chasis de los vehículos:ductilidad mayor al 50%, resistencia mecánica del orden de 1 GPa y gran capacidad de absorberenergía frente a un impacto. Estas características facilitan la fabricación de vehículos máslivianos y con mayor seguridad pasiva [1].Las propiedades mecánicas típicas de los aceros TWIP se deben al alto endurecimiento pordeformación debido a la formación de maclas durante la aplicación de un esfuerzo [2]. En sucomposición química, estos aceros contienen alto tenor de Mn (entre 15 y 30% en peso) yaleantes como Al y C, lo que permite que sean completamente austeníticos a temperaturaambiente y que posean un valor de energía de falla de apilamiento (SFE) relativamente bajo.Cuando la SFE se encuentra entre 18 y 45 mj/m2 , el mecanismo principal de deformación es elmaclado combinado con el deslizamiento de dislocaciones [3]. Las maclas que se van formandocuando el material se deforma con altas tensiones, reducen gradualmente el camino medio de lasdislocaciones. Este “Efecto Hall-Petch Dinámico” es responsable del alto endurecimiento pordeformación, típico de los aceros TWIP.Este trabajo aborda la conformabilidad de chapas de un acero TWIP Fe-22Mn-0.6C-1.5Aldiseñado y elaborado en el laboratorio; en particular se estudia su anisotropía plástica. Loslingotes fueron sometidos a diferentes tratamientos termomecánicos para encontrar lascondiciones de procesamiento que proporcionan las mejores propiedades mecánicas. Las chapasque resultaron óptimas fueron las que se laminaron a temperatura ambiente y luego se recocierona 750 oC, y las laminadas a 600 °C y recocidas a 850 °C. A partir de estas chapas se cortaronprobetas para ensayos de tracción en tres direcciones distintas con respecto a la dirección delaminación (RD): formando ángulos de 0°, 45° y 90°. Se calculó el valor del coeficiente deanisotropía plástica (o de Lankford, r) a partir de las deformaciones principales medidas sobre elplano de cada muestra, durante el período de deformación uniforme. Las mediciones seefectuaron mediante la técnica de correlación de imágenes digitales (DIC) [5], que permitecalcular el campo de deformaciones a partir de fotografías de la probeta tomadas en variosinstantes del ensayo. Esto permitió conocer la evolución de r con la deformación para lasdiferentes direcciones analizadas. Asimismo, se obtuvo la anisotropía normal media, rm, y laanisotropía planar, Δr, ambos parámetros de gran importancia para caracterizar laconformabilidad, principalmente en procesos de tracción y embutido (ε2