Relación entre la microestructura y la respuesta mecánica macroscópica de aleaciones de base circonio : texturas cristalográficas

• Autores: Sanchez Proaño, Paula Verónica
• Año de publicación: 1997
• Idioma: español castellano
• Tipo de recurso: tesis doctoral
• Colaborador/a o director/a de tesis: Pochettino, Alberto
• Materia: TEXTURAS; LAMINACIÓN; TORSIÓN; ENDURECIMIENTO; CIRCONIO; TEXTURES; ROLLING; TORSION; HARDENING; ZIRCONIUM
• Institución: Universidad Nacional de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales

El objetivo del trabajo es profundizar el conocimiento de la relación entre la microestructura y elcomportamiento macroscópico de los materiales durante procesos de deformación plástica. Enparticular se estudia la evolución de texturas cristalográficas en materiales de estructura hexagonalcompacta (aleaciones de base Circonio). Se pone especial énfasis en el análisis de: - El efecto de la temperatura de deformación sobre la activación de diferentes modos dedeformación y sus tensiones críticas asociadas. - Los mecanismos de endurecimiento de los distintos modos de deformación actuantes (deslizamiento prismático, deslizamiento basal, deslizamiento piramidal y maclado entensión y compresión). Este análisis se realiza a partir de la modelización de la evolución de texturas cristalográficasdurante procesos de deformación plástica: laminación (chapas y tubos) y torsión en aleacionesde base Circonio. Los cálculos se realizan utilizando dos modelos para describir elcomportamiento mecánico del material: el Modelo de Taylor y el Modelo Autoconsistente, loscuales relacionan los estados de tensión y deformación en los granos que componen el policristalcon el estado de tensión y deformación macroscópico. Los resultados obtenidos sonrepresentados por medio de figuras de polos y comparados con resultados experimentales propiosy existentes en la literatura. Los principales resultados del trabajo permiten poner de manifiesto que: - En todos los casos, el Modelo Autoconsistente es el que mejor reproduce las texturasexperimentales, lo que demostraría que la interacción intergranular es importantes a altas y bajastemperaturas. - La necesidad de existencia del deslizamiento piramidal como modo de deformación, aaltas temperaturas y temperatura ambiente, aunque en ambos casos, la actividad de dicho mododebe ser pequeña en relación al modo prismático . Esto influye sobre el valor de la tensióncritica resuelta asociada al modo piramidal . - El maclado (en tensión y compresión) debe necesariamente actuar durante todo el proceso delaminación a temperatura ambiente. - La descripción del endurecimiento propuesta permite en muchos de los casos analizadosreproducir las texturas experimentales. Sin embargo, una descripción adecuada de los resultadosexperimentales requiere fundamentalmente que las tensiones críticas resueltas para los modos dedeformación se encuentren dentro de una determinada región del espacio topológico de lastensiones. - Torsión a altas temperaturas y a temperatura ambiente: A altas temperaturas, el deslizamientobasaljunto con el piramidal son los responsables de las formación de las componentes detextura caracteristicas. A temperatura ambiente el modo de deformación responsable de laformación de la principal componente de textura es el maclado en tensión.
The purpose of this work is to improve the knowledge about the relation between themicroestructure and the macroscopic behaviour of the materials under plastic deformationprocesses. In particular, the evolution of the crystallographic textures in hexagonal close packedmaterials (Zirconium alloys) is studied. Emphasis is put in the study of: - Temperature effects on different deformation modes and their critical resolved shear stress. - Hardening processes on the active deformation modes (prismatic slip, basal slip, pyramidal slip, tensile twinning and compressive twinning). The analysis is performed by modelling of crystallographic textures evolution under plasticdeformation processes: rolling (sheets and tubes) and torsión in Zirconium alloys. Calculationsare made using two models in order to describe the mechanical behaviour of the materials: Taylor Model and Viscoplastic Self-consistent Model. They relate the stress and deformation states ofthe polycristalline grains with the macroscopic stress and deformation states. Results arerepresented by poles figures and they are compared with experimental results. It can be concluded: - In all cases, the self-consistent model gives better reproduction of experimental textures. Thiswould demonstrate that the intergranular interactions are important even at high and lowtemperatures. - Pyramidal slip is needed as deformation mode at high and room temperature. In bothcases, its activities must be lower than the corresponding to prismatic slip. This factconditions the critical resolved shear stress value associated to pyramidal slip. - Tensile and compressive twinning must act during all the of rolling process at room temperature. - The proposed hardening description allows, in many cases, to reproduce the experimentaltextures. However, an adequate description of experimental results requires that critical resolvedshear stress for deformation modes must be allocated into a given region of the topologicalstresses. - Torsion at high and room temperature: At high temperature, the basal slip together withpyramidal slip are responsible of the formation of characteristic texture components. Atroom temperature, tensile twinning is the deformation mode responsible of textures formation.
Fil: Sanchez Proaño, Paula Verónica. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina.