Volumen II - SAM

Ensayos con cambios en la velocidad de deformación
Una de las manifestaciones más interesantes de la ocurrencia de DSA en una aleación es la dependencia
inversa de la tensión de pico con la velocidad de deformación [6]. En este trabajo esta relación es examinada
para los aceros AISI 310 y AISI 430F mediante ensayos con cambios en la velocidad de deformación en el
intervalo de temperaturas comprendido entre 20ºC y 600ºC y amplitud de deformación de Δεt = 1%.
Las figuras 3a y 3b muestran estas diferencias de tensión para diversas temperaturas en los materiales en
estudio. En ambos se observa claramente una zona de comportamiento anómalo con mayores picos de
tensión correspondientes a menores velocidades de deformación. Para AISI 310 esta zona está comprendida
entre los 200ºC y los 600ºC. Para AISI 430F el intervalo de temperaturas es 200ºC – 450ºC. Este efecto
puede explicarse en función de la movilidad que adquieren los átomos de soluto con la temperatura y que les
permite difundir y segregarse en torno a las dislocaciones móviles produciendo el efecto de “anclado” de las
mismas. Este efecto interfiere con los mecanismos de deformación plástica del material y puede producir
además de los efectos mencionados, modificaciones en la microestructura del material. Esta dependencia
negativa de la tensión de fluencia con la velocidad de deformación es también un pre-requisito para la
ocurrencia de PLC. Sin embargo en ningún caso se ha observado discontinuidad en la fluencia plástica en las
muestras ensayadas en los intervalos de temperatura en los cuales se reporta un comportamiento anómalo.
Ensayos de relajación
Figuras 3a y 3b. Diferencias en el rango de tensión vs temperatura. Por detalles ver texto
Los ensayos de relajación de tensiones proveen información acerca de los mecanismos microscópicos que
controlan la movilidad de las dislocaciones. Considerando que el DSA es un mecanismo que afecta
directamente la movilidad de las dislocaciones, en este trabajo se propone que la ocurrencia de DSA afecta el
desarrollo de dichos ensayos. A partir del análisis de las curvas de relajación de tensiones se propone estimar
el valor del coeficiente de difusión del átomo que interactúa con las dislocaciones y correlacionar este valor
con los átomos vinculados al DSA. En este trabajo y a modo de ejemplo se trabaja con la aleación ferrítica
AISI 430F.
Durante los ensayos de relajación de tensiones la muestra es deformada hasta una cantidad ε 0 , y la máquina
es detenida a un tiempo t = t0. A partir de ese momento la tensión σ 0 comienza a variar a medida que
transcurre el tiempo y se obtiene entonces una curva de relajación que puede ser dibujada usando la tensión
instantánea σ t o la tensión de relajación, definida como la tensión inicial σ 0 menos la tensión instantánea
σ t . La figura 4 muestra la evolución de las curvas de relajación para probetas de AISI 430F deformadas a
ε 0 = 0,4% y temperaturas entre 20°C y 500°C. En estos ensayos se ha sostenido la deformación ε 0 durante
10 minutos. Los valores de tensión han sido calculados con un error de aproximadamente 10%. A
temperatura ambiente el valor de la tensión de relajación se incrementa continuamente durante todo el
período de tiempo para el cual ε 0 es constante. A 300ºC la tensión de relajación alcanza un mínimo de
aproximadamente 10MPa y permanece casi constante durante todo el intervalo de tiempo. Finalmente a
mayores temperaturas, 400ºC y 500ºC la tensión de relajación se incrementa durante 30 seg y luego
permanece constante durante el resto del ensayo.
1201