Encruamento e evolução microestrutural do alumínio submetido à compressão multiaxial (MAC) após ECAP
Carregando...
Data
Autor(es)
Título da Revista
ISSN da Revista
Título de Volume
Editor
Universidade Federal de Minas Gerais
Descrição
Tipo
Tese de doutorado
Título alternativo
Primeiro orientador
Membros da banca
Antônio Eustáquio de Melo Pertence
Haroldo Béria Campos
Elaine Carballo Siqueira Corrêa
Wellington Lopes
Haroldo Béria Campos
Elaine Carballo Siqueira Corrêa
Wellington Lopes
Resumo
A crescente necessidade de materiais com propriedades multifuncionais tem motivado o
desenvolvimento de novas ligas e técnicas de processamento. Dentre esses materiais,
destacam-se os materiais de alta resistência mecânica obtidos por meio de técnicas de
deformação plástica severa (Severe Plastic Deformation, SPD). Dentre estas técnicas,
duas importantes são a extrusão angular em canais iguais, (Equal Channel Angular
Pressing, ECAP) e a compressão multiaxial, (Multi-Axial Compression, MAC). A
principal vantagem destas técnicas é a possibilidade do processamento de amostras com
grandes dimensões, o que permitiria sua aplicação comercial. Porém, o aumento da
resistência mecânica por deformação plástica geralmente é conseguido em detrimento da
ductilidade, que é uma importante propriedade associada aos processos de conformação
mecânica. Estudos sobre o comportamento mecânico de materiais submetidos a
deformações multiaxiais mostram que materiais assim processados podem encruar ou
amaciar, dependendo da condição inicial e/ou do incremento de deformação utilizado.
Observa-se também, que além do amaciamento, o MAC pode aumentar a taxa de
encruamento em materiais pré-encruados. Desta forma, o MAC poderia ser utilizado para
a recuperação de parte da ductilidade perdida por materiais submetidos à ECAP e permitir
que estes materiais possam ter maior aplicação. Com o objetivo de estudar a influência
do MAC no comportamento de materiais pré-encruados por SPD, analisou-se, neste
trabalho, o efeito da compressão multiaxial com baixa amplitude de deformação (0,075),
no desempenho mecânico do alumínio comercialmente puro (99,77%), após prédeformação por um passe de ECAP. Os resultados indicaram que o material amaciou após
o MAC e recuperou parte da capacidade de encruamento perdida no pré-encruamento.
Este comportamento estaria relacionado à estabilização da estrutura de deslocações
desenvolvida pelo passe de ECAP em uma configuração com maior fração de contornos
de alto ângulo (High Angle Grain Boundaries, HAGB).
Abstract
The growing need for materials with multifunctional properties has motivated the
development of new alloys and processing techniques. Among these materials, the high
strength ones obtained via SPD (Severe Plastic Deformation) stand out. The two most
important SPD techniques are ECAP (Equal Channel Angular Pressing) and MAC
(Multi-Axial Compression) due to the possibility of processing industrial sized samples,
which would allow commercial applications. However, the strength gained by processing
is usually accompanied by a ductility loss, which is necessary for further metal forming
operations. It has been shown that the mechanical behavior of materials submitted to
multi-axial deformation can either work harden or soften. The expected behavior depends
on the initial condition and the strain amplitude employed. It was also observed that MAC
is capable of increasing work hardening capabilities of previously deformed materials.
Therefore, MAC could be used to recover the lost ductility of materials previously
submitted to ECAP, further increasing its applications. The present research main goal
was to evaluate the influence of low strain amplitude (0.075) MAC on the mechanical
behavior of commercial pure aluminum samples (99.97%) previously processed by one
ECAP step. The results pointed out that the material softened and partially recovered its
work hardening capability after MAC processing. This behavior was attributed to the
stabilization of the dislocation structure developed during ECAP to a predominately
HAGB (High Angle Grain Boundaries) configuration.
Assunto
Materiais, Ciência dos materiais, Microestrutura, Metais, Ligas (Metalurgia), Metais - Extrusão
Palavras-chave
SPD, Multi-axial compression, MAC, ECAP