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Influencia de las Temperaturas Criogénicas en las Propiedades Mecánicas y la Microestructura de la Aleación 2195-T8

Autores: Wang, Tao; Wen, Kai; Lin, Ben; Li, Xiwu; Li, Yanan; Li, Zhihui; Zhang, Yongan; Xiong, Baiqing

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2023

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Acceso abierto

Artículo científico


Categoría

Ciencias de los Materiales

Subcategoría

Materiales estructurales

Palabras clave

Aleación de aluminio
Temperaturas criogénicas
Ensayos de tracción
Microestructuras
Densidad de dislocaciones
Modo de fractura

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 6

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
La aleación de aluminio 2195 se utiliza ampliamente en tanques de almacenamiento criogénico para vehículos espaciales, donde puede alcanzar una temperatura de 20 K. Con el fin de explorar las razones del aumento de la resistencia de las aleaciones de aluminio 2195 a temperaturas criogénicas, se realizaron pruebas de tracción uniaxial en el rango de 20 K-298 K. Se observó fractura por tracción. Además, se observaron las microestructuras a diferentes temperaturas utilizando técnicas de EBSD (difracción electrónica retrodispersada) y TEM (microscopía electrónica de transmisión), y se caracterizó cuantitativamente la densidad de dislocaciones del material utilizando el método modificado de Williamsone-Hall basado en el análisis de XRD (difracción de rayos X). Los resultados indicaron que la resistencia última aumentó a un ritmo creciente con la disminución de la temperatura, mientras que el aumento de la elongación fue insignificante. La superficie de la fractura mostró que las características de los hoyuelos parecían ser poco evidentes, mientras que la cantidad de crestas de desgarro se incrementó con la disminución de la temperatura. Mientras tanto, el modo de fractura cambió de fractura dúctil a fractura frágil. El grado de microdeformación revelado por las imágenes de KAM mostró una tendencia agravante, y la deformación tendió a ser más uniforme. La densidad de dislocaciones, cada vez más aumentada y revelada cuantitativamente por el método modificado de Williamsone-Hall, también lo demostró y que el aumento en las dislocaciones tuvo una tendencia similar a la de la resistencia a la tracción, lo cual fue revelado además por las imágenes de TEM. Esto indicó que cuantas más regiones se involucren en la deformación, más dislocaciones se generan en el material durante la deformación, lo que resulta en un aumento de la resistencia a temperaturas criogénicas.

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