Micromechanical properties of cryo-rolled (CR) aluminum alloy Al0,6Mg0,35Si

Propiedades micromecánicas de la aleación de aluminio criolaminada (CR) Al0,6Mg0,35Si

El presente estudio está dedicado al efecto del criorrollado (- 150 °C) en laminadores que aplican la deformación plástica severa (SPD) alternante al cizallamiento sobre la microestructura y las propiedades mecánicas de la aleación. Se comparan los procesos de criorollado (CR) y laminado a temperatura ambiente (RTR). El estudio de la microestructura de las muestras y de las propiedades mecánicas mostró que el CR garantiza la producción de material de grano ultrafino (UFG) con un tamaño medio de grano de 350 ÷ 500 nm, así como un aumento de la dureza del 162,2 % (118 ± 2 HV) y del R_m del 106,34 % (293 ± 5 MPa).

INTRODUCCIÓN

Tales propiedades características de las aleaciones de aluminio como ligereza, resistencia, ductilidad, buena conformabilidad, alta conductividad térmica, resistencia a la corrosión debido a la película antioxidante Al₂O₃, no toxicidad lo convierten en un material estructural casi ideal. [1]. Recientemente, para obtener la combinación óptima de resistencia, plasticidad y tenacidad en las aleaciones de aluminio, muy difícil de conseguir [2], se han desarrollado los procesos de deformación plástica severa (SPD), basados en la transferencia de altos niveles de deformación al material [3] y los procesos de deformación criogénica [4], basados en el endurecimiento por deformación activa del material a temperaturas ultrabajas. Estos procesos permiten obtener materiales nanocristalinos y de grano ultrafino (UFG) con excelentes propiedades mecánicas debido principalmente a la intensificación de las deformaciones y a la activación de los factores de dislocación de grano. Existen informes científicos y experimentales sobre aleaciones Al-Mg-Si sometidas a criorolling con y sin implementación de SPD que han mostrado una mejora de las propiedades mecánicas [5, 6]. Sin embargo, en la literatura disponible no existen informes sobre aleaciones Al-Mg-Si sometidas a criorolling con la implementación de SPD para la obtención de perfiles laminados, por ejemplo, redondos, cuadrados, rómbicos, perfiles de refuerzo y orientados a la producción a gran escala en talleres de laminación existentes. El presente estudio tiene por objeto la obtención de una estructura UFG mediante criorollado de la aleación Al-0,6Mg-0,35Si. Se estima el efecto del criorollado sobre la microestructura y las propiedades mecánicas de la aleación. Se ofrece una comparación de las propiedades micromecánicas de la aleación Al0,6Mg0,35Si durante el criorollado (CR) con los resultados obtenidos durante el laminado a temperatura ambiente (RTR).

MATERIALES Y MÉTODOS

La RTR y la CR se llevaron a cabo en los rodillos de los trenes de laminación duo 250 y duo 150 con pasadas rómbicas no diagonales y cuadradas tradicionales alternadas para realizar pasadas de cizallamiento SPD y de conformación alternadas (figura 1).