Revelando el mecanismo de mejora del corte por láser en la combinación de resistencia y ductilidad en acero de bajo carbono
Autores: Chen, Jie; Tu, Feiyue; Wang, Pengfei; Cao, Yu
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias de los Materiales
Subcategoría
Materiales estructurales
Palabras clave
Resistencia
Ductilidad
Aceros de bajo carbono
Corte por láser
Microestructura
Gradiente de deformación
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
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Se investiga el mecanismo de resistencia-ductilidad de los aceros de bajo carbono procesados por corte láser en este artículo. Se puede obtener una estructura típica de fase en gradiente cerca de la superficie de corte láser, que consiste en una capa remeltida por láser (LRL, con la microestructura de bainita en láminas + bainita granular) y una zona afectada por el calor (HAZ). A medida que aumenta la distancia desde la superficie de corte láser, el contenido de martensita en láminas disminuye en la HAZ, lo que se acompaña de un aumento en el contenido de ferrita. Considerando que las microestructuras de la LRL y la HAZ son completamente diferentes del metal base (BM, ferrita + perlita), se puede generar inevitablemente un significativo gradiente de deformación debido a las notables diferencias de microdureza en la estructura de fase en gradiente. Se producirá un endurecimiento y fortalecimiento inducidos por heterodeformación, que están relacionados con la acumulación de dislocaciones geométricamente necesarias (GNDs) que se generan para acomodar el gradiente de deformación cerca de las interfaces. Las fases plurales de la HAZ también pueden contribuir al incremento del endurecimiento y fortalecimiento inducidos por heterodeformación durante la deformación. Debido a la estructura de fase en gradiente, los aceros de bajo carbono bajo el proceso de corte láser tienen una combinación superior de resistencia y ductilidad con una resistencia de rendimiento de ~487 MPa, una resistencia a la tracción de ~655 MPa y una elongación total de ~32.7%.
Descripción
Se investiga el mecanismo de resistencia-ductilidad de los aceros de bajo carbono procesados por corte láser en este artículo. Se puede obtener una estructura típica de fase en gradiente cerca de la superficie de corte láser, que consiste en una capa remeltida por láser (LRL, con la microestructura de bainita en láminas + bainita granular) y una zona afectada por el calor (HAZ). A medida que aumenta la distancia desde la superficie de corte láser, el contenido de martensita en láminas disminuye en la HAZ, lo que se acompaña de un aumento en el contenido de ferrita. Considerando que las microestructuras de la LRL y la HAZ son completamente diferentes del metal base (BM, ferrita + perlita), se puede generar inevitablemente un significativo gradiente de deformación debido a las notables diferencias de microdureza en la estructura de fase en gradiente. Se producirá un endurecimiento y fortalecimiento inducidos por heterodeformación, que están relacionados con la acumulación de dislocaciones geométricamente necesarias (GNDs) que se generan para acomodar el gradiente de deformación cerca de las interfaces. Las fases plurales de la HAZ también pueden contribuir al incremento del endurecimiento y fortalecimiento inducidos por heterodeformación durante la deformación. Debido a la estructura de fase en gradiente, los aceros de bajo carbono bajo el proceso de corte láser tienen una combinación superior de resistencia y ductilidad con una resistencia de rendimiento de ~487 MPa, una resistencia a la tracción de ~655 MPa y una elongación total de ~32.7%.