Superplasticidad de aceros de baja aleación con grano ultrafino
Superplasticity of ultrafine grained low-alloy steels
Palavras-chave:
Superplasticidad, Grano ultrafino, Coeficiente m de velocidad de deformación, Deslizamiento de fronteras, Aceros de alta resistencia y baja aleaciónResumo
Los aceros con estructura de grano ultrafino pueden presentar comportamiento superplástico a temperaturas y velocidades de deformación específicas, que faciliten la activación de los mecanismos de deslizamiento de fronteras de grano. El comportamiento superplástico implica deformaciones elevadas por procesos de deslizamiento de fronteras de grano con acomodo de materia por difusión, tal como lo describe el modelo de Ashby-Verrall. El trabajo presenta pruebas de tensión a temperatura elevada en aceros de bajo carbono y baja aleación obtenidos por procesos avanzados de rolado controlados termomecánicamente, mostrando a 800°C elongaciones de hasta el 200%. La microestructura del acero se analizó para poder identificar las fronteras de grano de la ferrita y de la perlita, y su interacción después de que la probeta fue deformada. Las técnicas de microanálisis (óptico y SEM) muestran evidencia de: crecimiento de defectos que impiden alcanzar elongaciones a ruptura mayores, flujo no uniforme (movimiento-rotación relativo de granos próximos entre sí) y deformación intergranular nosuperplástica
(flujo cuasi-uniforme), resultando todo esto en fractura prematura.
Downloads
Referências
[2] Sherby, O.D.; Wadsworth, J. and Oyama, T. Superplasticity: Prerequisites and Phenomenology. U.P. Madrid. Madrid : s.n., 1985. E.T.S.I.C.C.P.
[3] Alden, T.H. Plastic deformation of materials. Review Topics in Superplasticity, NY Academic Press, NY, USA, 1975, pp. 225-266.
[4] González, R., García, J.O., Barbés, M.A., Quintana, M.J., Verdeja, L.F., Verdeja, J.I. Ultrafine Grained HSLA Steels for Cold Forming. J Iron Steel Research Int, 2010, vol. 17, num. 10, pp. 50-56.
[5] Avery, D.H. and Backofen, W.A. Trans ASM, 1965, vol. 58, pp. 551-562.
[6] Ashby, M.F. and Verrall, R.A. Diffusion-accomodated flow and superplasticity, Acta Metall Mater, 1973, vol. 21, p. 149.
[7] Pero-Sanz, J.A. Science and Materials Engineering, CIE–Dossat 2000, Madrid, Spain, 2006, pp.
[8] Projects: ULSAB, http://www.ulsab.org/Projects/ULSAB.aspx, (2012).
[9] Mukherjee, K.; Hazra, S.S. and Militzer, M. Grain refinement in dual-phase steels, Met and Mat Trans A, 2009, vol. 40A, pp. 2145-2159.
[10] Quintana, M.J., Gonzalez, R.; Verdeja, L.F. and Verdeja, J.I. Dual-Phase Ultrafine-Grained Steels Produced by Controlled Rolling Processes, Materials Science and Technology (MS&T) 2011, Ohio, USA, 2011, p. 504
[11] Howe, A.A. Ultrafine grained steels: industrial prospects, Mater Sci Tech Ser, 2000, vol. 16, pp. 1264-1266.
[12] Gonzalez, R.; Quintana, M.J.; Verdeja, L.F. and Verdeja, J.I. Ultrafine grained steels and the n coefficient of strain hardening, Memoria de Trabajos de Difusion Cientifica y Tecnica, 2011, vol. 9, pp. 45-54.
[13] Backofen, W. A.; Turner I. R. and Avery, H. Superplasticity in an Al-Zn Alloy, Trans ASM, 1964, vol. 57, pp. 980-990.
[14] Backofen, W. A. Deformation processing, Met Trans., 1973, vol. 4, pp. 2679–2699.
[15] Baudelet, B. La Superplasticite et la mise en Forme des materiaux, Memoires Scientifiques Revue Metalurgie, 1971, vol. 68, pp. 479-487.
[16] Morrison, W.B. Superplasticity of Low-Alloy Steels, Trans ASM, 61 (1968), 423-434.
[17] Reed–Hill, R.E. Creep. Physical Metallurgy Principles, Cengage Learning, Independence, KY, 2nd ed., 1994, pp. 827–887.
[18] Vetrano, J.S. Superplasticity: Mechanisms and applications, JOM, 2001, vol. 3, p. 22.
[19] Pero-Sanz, J. A. Steels: Physical Metallurgy. Selection and Design, CIE–Dossat 2000, Madrid, Spain, 2004. (in Spanish)
[20] Furuhara, T. and Maki, T. Grain boundary engineering for superplasticity in steels, J Mater Sci, 2005, vol. 40, pp. 919-926.
[21] Davies, G.J.; Edington, J.W.; Cutler, C.P. and Padmanabhan, K.A. Superplasticity: A Review, J Mater Sci, 1970, vol. 5, pp. 1091-1102.
[22] Porter, D.A. and Easterling, K.E. Phase Transformations in Metals and Alloys, Chapman & Hall, London, UK, 2nd ed., 1996.
[23] Frommeyer, G. and Jiménez, J.A. Structural Superplasticity at Higher Strain Rates of Hypereutectoid Fe-5.5Al-1Sn-1Cr-1.3C Steel, Met and Mat Trans A, 2005, vol. 36A, pp. 295-300.
[24] Vervynckt, S.; Verbeken, K.; López, B. and Jona, J.J. Modern HSLA steel and role of non – recrystallisation temperature, International Materials Review, 2012, vol. 57, pp. 187-207.
[25] Pero-Sanz, J.A.; Sancho, J.P.; Verdeja, J.I. and L.F. Verdeja, Ferritic grain size: an ignored factor, in fact, in the failure analysis of the sinking of a famous ship, DYNA, 2012, vol. 174, pp. 156-161.
