High strain-rate behaviour of magnesium alloys

Resumen

En la última década las aleaciones de magnesio se han estudiado profundamente ya que, debido a su baja densidad, se perfilan como materiales con gran potencial para reducir el peso de los vehículos. Esto conllevaría una disminución en el consumo de los combustibles fósiles y, a su vez, una reducción en la emisión de CO2. Sin embargo, para que las aleaciones de magnesio puedan ser ampliamente comercializadas, es necesario aumentar su resistencia mecánica y su ductilidad, disminuir su anisotropí a para mejorar su capacidad para ser conformadas y aumentar su resistencia a la corrosión. Así mismo, es vital conocer sus propiedades mecánicas a velocidades de impacto, especialmente si se quiere fabricar con ellas determinados componentes estructu rales de los automóviles. En la actualidad son muchos los trabajos que explican el comportamiento mecánico de las aleaciones de magnesio a velocidades de deformación cuasi-estáticas. Esta investigación pretende llenar la laguna conceptual existente en cuanto al comportamiento mecánico de estas aleaciones ligeras a alta velocidad de deformación. Por tanto, esta tesis doctoral, que se presenta con la finalidad de obtener el título de Doctor en Ciencia y Tecnología de los Materiales, tiene como o bjetivo principal estudiar el comportamiento mecánico así como los mecanismos de deformación y de recristalización en condiciones dinámicas de una chapa laminada de la aleación comercial Mg-3 pAl-1 pZn (AZ31), de una barra extruida de una aleación d e magnesio con tierras raras de última generación (Mg-1 pNd-1 pMn, MN11) y de las aleaciones comerciales Mg-6 pAl-0.5 pMn (AM60B) y Mg-9 pAl-1 pZn (AZ91D) procesadas mediante colada por inyección. Con este propósito se realizaron ensayos de tensión y compresión en una barra Hopkinson a una velocidad de deformación de aproximadamente 103 s-1 y a temperaturas comprendidas entre 25 C y 400 C. También se realizaron ensayos de compresión a velocidades cuasi-estáticas (5x10-4 s-1, 5x10-3 s-1 y 5x10-2 s-1) con la finalidad de comparar los resultados obtenidos en ambos regímenes de deformación. Los resultados de este trabajo están recogidos en los siguientes 3 artículos publicados en revistas internacionales de elevado índice de impacto: ¿ Acta Ma terialia. Vol. 58, Issue 8, Mayo 2010, Pág. 2988-2998. ¿ Acta Materialia. Vol. 59, Issue 18, October 2011, Pág. 6949-6962. ¿ Materials Science and Engineering: A, Vol. 532,Issue15, January 2012, Pag. 528-535.