Determining the amount of Lüders band in niobium microalloyed steel

Determinación de la cantidad de banda de Lüders en acero microaleado con niobio

El artículo presenta los resultados de la medición de la cantidad de deformación durante la formación y propagación de las bandas de Lüders a través de la zona de deformación. La cantidad de deformación se determinó aplicando el método de visioplasticidad con correlación de imagen digital, y analizando las imágenes capturadas mediante el paquete de software MatchID. Los resultados muestran que durante la formación de las bandas de Lüders se alcanzó una deformación de 0,004 mm/mm. Además, se determinó que durante la propagación de las bandas de Lüders a través de la zona de deformación, la muestra se deformó en una cantidad de 0,05 mm/mm.

INTRODUCCIÓN

Las bandas de Lüders representan la aparición de deformación no homogénea durante la deformación plástica. La aparición de bandas de Lüders se ha observado en algunas aleaciones de aluminio y en algunos grados de acero con bajo contenido en carbono [1-4]. Mediante ensayos estáticos de tracción se determina que la formación de las bandas de Lüders comienza al principio del flujo plástico de los metales, justo después del límite elástico. Las investigaciones sobre los fenómenos de las bandas de Lüders mostraron que se producen en aleaciones que contienen la presencia de los elementos C y N, y sus compuestos, las llamadas atmósferas de Cottrell, fijan el movimiento de las dislocaciones [1,3].

El acero microaleado con niobio es un acero con bajo contenido en carbono al que se ha añadido un elemento microaleante de niobio de entre 0,04 y 0,06 % en peso. Es un hecho bien conocido que en el acero microaleado con niobio hay precipitados de carbo-nitruro de niobio muy pequeños, que representan un obstáculo insalvable para el movimiento de dislocación.

Se ha comprobado que este acero también presenta el fenómeno de aparición de bandas de Lüders [4,5].

En los últimos años, para estudiar la zona de deformación y el fenómeno de las bandas de Lüders, los investigadores han utilizado métodos de termografía y visioplasticidad con correlación digital de imágenes (DIC) [610]. La dependencia de las bandas de Lüders de diversos parámetros como la velocidad de deformación, el tamaño de grano y las dimensiones de las muestras se ha explorado en menor medida [8,11-12].

Las últimas investigaciones en aceros microaleados con niobio [5] confirman la presencia de bandas de Lüders. Su aparición se explica por la interacción de dislocaciones y precipitados finos de niobio [5]. Sin embargo, sigue pendiente la cuestión de la cantidad de deformación que tiene lugar durante la formación y propagación de la banda de Lüders.

El objetivo de esta investigación es determinar la cantidad de deformación que se produce durante la formación de la banda de Lüders, y medir la cantidad de deformación de Lüders en el acero microaleado de niobio utilizando el método de visioplasticidad con correlación de imagen digital.