Desarrollo de la textura, microestructura y propiedades mecánicas de láminas de magnesio AZ31 obtenidas por colada entre rodillos y procesadas por velocidad de laminación convencional y diferencial

Abstract

RESUMEN: Uno de los objetivos de las siguientes décadas es el reducir las emisiones de gases para detener el creciente impacto ambiental, considerando esto, la implementación de metales ligeros para la construcción de componentes y estructuras adquiere mayor importancia. Es el caso de las aleaciones de magnesio, que debido a su baja densidad puede ser empleado como material estructural, sin embargo aún se tienen limitantes como la baja formabilidad en frio, producto de la textura generada de los procesos de conformado. Recientemente se ha reportado que colada entre rodillos (TRC por sus siglas en inglés “twin roll casting”), combinada con laminación de velocidad diferencial (DSR por sus siglas en inglés “differential speed rolling”) puede modificar de manera favorable la textura y la microestructura. Para este trabajo se investigaron aleaciones de Mg-AZ31 obtenidas por medio de TRC, las cuales se laminaron en caliente mediante DSR a una temperatura de 400 °C, hasta un espesor de 1.8 mm. Se estudiaron tres condiciones de deformación por pasos mediante DSR (φ = 0.2, φ = 0.3 y φ = 0.1, 0.2 y 0.3). Después de este proceso de conformado el material se sometió a un tratamiento térmico de recocido con el objetivo de obtener granos totalmente recristalizados. Para el análisis de la textura y microestructura de las aleaciones de Mg-AZ31 se utilizaron las técnicas de: microscopia óptica, microscopia electrónica de barrido y difracción de R-X. El comportamiento mecánico de estos materiales se evalúo por medio de pruebas de formabilidad del tipo “Erichsen” y ensayos de tensión a temperatura ambiente y alta temperatura (150, 200 y 250°C) en tres direcciones (dirección de laminación, transversal y a 45°) y velocidad constante de 1x10-3s-1 hasta la fractura. Durante el proceso de laminación se observó una microestructura altamente deformada con presencia de bandas de corte. Las pruebas de tensión mostraron que la ductilidad se vio incrementada por efecto de la modificación de textura y microestructura. Además en las mediciones de textura durante el proceso de recocido se forma una nueva componente de textura favorable a la dirección de laminación. ABSTRACT: One of the objectives of the next decades is to reduce gas emissions in order to stop the growing environmental impact, considering this; the implementation of light metals for building components and structures becomes more important. Is the case of magnesium alloys due to its low density can be employed as a structural material , however, still have certain limitations such as low formability at room temperature, and the texture generated in the forming process . Recently it has been reported that "twin roll casting" TRC combined with differential speed rolling DSR can favorably modify the texture and microstructure. For this work, AZ31 Mg alloys obtained by means of TRC, which were hot-rolled by DSR at a temperature of 400 ° C, to a thickness of 1.8 mm were investigated. Three conditions of deformation steps were studied by DSR (φ = 0.2, φ = 0.3 and φ = 0.1, 0.2 and 0.3). After this process of forming the material was subjected to an annealing treatment in order to obtain completely recrystallized grains. Optical microscopy, scanning electron microscopy and X-ray diffraction was used, for the analysis of the texture and microstructure of alloys AZ31 Mg. The mechanical properties of these materials was evaluated by testing the type Formability " Erichsen " and tensile testing at room temperature and high temperature (150, 200 and 250 ° C) in three directions (rolling direction, transverse direction and 45 °) and constant speed of 1x10- 3s -1 until fracture. During the rolling process microstructure with highly deformed presence of shears bands observed. Stress tests showed that the ductility was increased due to the modification of texture and microstructure. Furthermore in texture measurements during the annealing process enabling a new component to the direction of rolling texture was formed.