Martina Avalos

Microscopía de Orientación para el estudio de maclas y textura de Ti severamente deformado.

Las demandas tecnológicas actuales requieren desarrollo de materiales con propiedades que exceden a aquellas que caracterizan a los materiales procesados por métodos convencionales. De la revisión de las propuestas clásicas surgen nuevos procedimientos para la obtención y posterior tratamiento de productos. En este contexto de innovación debemos considerar además la sostenibilidad como concepto transversal a cualquier diseño de solución para las necesidades de la ciencia de materiales. En este sentido, las técnicas de Deformación Plástica Severa (SPD) son alternativas viables para el desarrollo de productos más livianos y de mayor rendimiento. En particular, la industria argentina produce y consume innumerables aleaciones en la forma de productos planos que podrían beneficiarse con una mejora en sus propiedades a partir del uso de la técnica de deformación severa conocida como ECASE ( equal channel angular sheet extrusion) o ECASD (equal channel angular sheet drawing) [1,2,3]. Un elemento clave en estas tecnologías es el control de la microestructura de las aleaciones procesadas, lo que requiere un conocimiento exhaustivo de la evolución de la microtextura para evitar defectos, distorsiones y obtener así un producto funcional.

Entre todas las técnicas de deformación plástica severa, ECASE ha mostrado ser una técnica con excelentes posibilidades para el desarrollo de productos planos ya que es muy eficiente para producir en esta geometría una microestructura heterogénea, lo que es clave en la mejora de propiedades. Si bien hay trabajos desarrollados en materiales cúbicos, la técnica de ECASE tiene todavía mucho por explorar sobre todo en materiales hexagonales como el Ti que, con una estructura hexagonal compacta HCP tiene numerosas restricciones para activar sistemas de deslizamiento y además, su manera de acomodar la deformación impuesta depende en gran medida del desarrollo de maclas. Es por esto que el estudio de los modos de endurecimiento de materiales con estructura heterogénea como el Ti es de gran interés y requiere de particular atención. El objetivo de este trabajo es estudiar la evolución de la microestructura heterogénea desarrollada en una aleación de Ti grado 2 comercialmente puro procesado por diferentes rutas de ECASE. Se reportan principalmente los resultados obtenidos utilizando Microscopía de Orientación o EBSD (Electron Back-Scattering Diffraction).

Los estudios microestructurales se desarrollaron en muestras sometidas a ensayos de ECASE utilizando una matriz construida en el laboratorio. El ángulo de acople de las dos partes que conforman la matriz es de 150° y para minimizar la fricción entre las paredes de la matriz y la superficie de las chapas se utilizó Disulfuro de Molibdeno (MoS2) como lubricante. Mayores detalles sobre el dispositivo y su funcionamiento pueden encontrarse en publicaciones previas [2,3]. Muestras de chapas de Ti de 200 mm de longitud, 20 mm de ancho y 4 mm de espesor fueron sometidas a dos pases de ECASE utilizando rutas diferentes: una muestra fue rotada entre el pase 1 y el pase 2 (RS) y la otra no (NRS). En ambos casos la velocidad de extrusión fue de 1.8 mm/min. Las muestras fueron pulidas mecánicamente usando una pulidora de cabezal automático, diamante en suspensión de diferentes granulometrías para terminar con un pulido por vibración con silica coloidal de 0.05μm. La información de microestructura y textura fue obtenida usando un microscopio electrónico de barrido FEG Quanta 200 operado a 20 kV equipado con un EBSD TSL – EDAX con software de adquisición TSL OIM Data Collection 5. Los datos obtenidos fueron analizados con software TSL OIM 7. Para la definición de granos en la microestructura se consideraron bordes con una desorientación mínima de 15° y tamaño mínimo de 10 pixels. Las figuras de polos fueron obtenidas usando el método de armónicos