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Los efectos de la tasa de deformación y la anisotropía en la formabilidad y el comportamiento mecánico de la aleación de aluminio 2024-T3

Autores: Harant, Martin; Verleysen, Patricia; Forejt, Milan; Kolomy, Stepan

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2024

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Acceso abierto

Artículo científico


Categoría

Ciencias de los Materiales

Subcategoría

Materiales estructurales

Palabras clave

Aleación de aluminio
Comportamiento mecánico
Conformabilidad
Tasa de deformación
Anisotropía
Deformación

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 4

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
El presente estudio se centra en el comportamiento mecánico y la formabilidad de la aleación de aluminio 2024-T3 en forma de chapa con un grosor de 0.8 mm. Para este propósito, se realizaron pruebas de tracción a tasas de deformación cuasi-estáticas e intermedias utilizando una máquina de ensayo universal, y se llevaron a cabo experimentos a alta tasa de deformación utilizando una barra de tensión de Hopkinson dividida (SHTB). Se investigó la anisotropía del material considerando siete orientaciones diferentes de las probetas en relación con la dirección de laminado. Se utilizó correlación de imágenes digitales (DIC) para medir la deformación de las probetas. Basado en las curvas de tensión-deformación verdadera, la aleación mostró sensibilidad negativa a la tasa de deformación (NSRS). Se investigó el envejecimiento dinámico por deformación (DSA) como una posible causa. Sin embargo, ni la distribución de deformación ni las curvas de tensión-deformación dieron más indicios de la ocurrencia de DSA. Se observó una mayor capacidad de deformación en los experimentos a alta tasa de deformación. La aleación mostró propiedades mecánicas anisotrópicas. Se encontraron valores del coeficiente de Lankford inferiores a 1, más específicamente, variando entre 0.45 y 0.87 dependiendo de las orientaciones de las probetas y la tasa de deformación. El exponente de endurecimiento no dependió significativamente de la orientación de la probeta y solo se vio moderadamente afectado por la tasa de deformación. Se observó un valor promedio de 0.183 para las probetas ensayadas a una tasa de deformación cuasi-estática. La microscopía electrónica de barrido (SEM) reveló una morfología de fractura dúctil típica con pequeños agujeros. Los tamaños de los agujeros apenas se vieron afectados por la orientación de la probeta y la tasa de deformación.

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