Efecto del procesado por extrusión en canal angular constante (ECAP) en la microestructura y las propiedades mecánicas de dos aleaciones de aluminioAl 7075 y Al-7%Si

Resumen

La extrusión en canal angular de sección constante, ECAP, es una técnica de procesado de materiales por deformación plástica severa, SPD, que tiene dos ventajas sobre otros procesados: a) admite acumular grandes deformaciones plásticas sin cambiar la geometría de la probeta, y b) permite realizar la deformación por diferentes rutas según la rotación de la misma: rutas A, BA, BC y C. Inicialmente se diseñó y puso en funcionamiento un equipo versátil de procesado por ECAP de ángulo 2 (conjunto vacio)=90 para afinar el grano y mejorar las propiedades mecánicas, así como estudiar el efecto de las diferentes rutas de procesado. Se procesó una aleación aerospacial Al 7075 se procesó por ruta BC a tres temperaturas y se consiguió afinar el grano hasta 150 nm. Esto ha permitido obtener superplasticidad a alta velocidad de deformación a temperaturas 200 º C más bajas que las habituales con un récord de máximo alargamiento de 320% a 300º C. Además, se ha establecido que el mecanismo responsable del aumento de la ductilidad es el deslizamiento de fronteras de grano y no el deslizamiento de dislocaciones controlado por arrastre desoluto. La desviación de los valores del exponente de la tensión y de la energía de activación de los valores esperados para este mecanismo se debe a la influencia de cierto crecimiento de grano ocurrido durante los ensayos mecánicos. Se procesó una aleación de colada hipoeutéctica Al-7%Si mediante ECAP a temperatura ambiente utilizando cuatro rutas de procesado: rutas monotónicas A, BA, y redundantes BC y C. El constituyente eutéctico actúa como marcador natural de la deformación macroscópica y ha permitido crear un modelo geométrico de la deformación para morfologías de grano esférico durante el procesado por ruta A, cuyas predicciones han sido confirmadas por medidas experimentales. Además, dicho modelo geométrico se extendió para predecir la deformación sufrida por morfologías de grano alargadas. El afino de grano considerable y la redistribución de los constituyentes mediante las rutas monotónicas produjeron una gran mejora de la resistencia y la ductilidad con respecto a la aleación de partida. Dicha mejora abre un gran campo de aplicaciones para la familia de aleaciones Al-Si, tradicionalmente de colada, cuando se procesan por deformación severa.