Metalurgia fisica

MECANISMOS DE DEFORMACIÓN Y ROTURA DE MATERIALES COMPUESTOS DE MATRIZ METÁLICA

Pedro Albedo Poza Gómez

FACULTAD DE CIENCIAS FÍSICAS UNIVERSIDAD COMPLUTENSE DE MADRID

Madrid, 1996

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UNIVERSIDAD COMPLUTENSE 5314279223

FACULTAD DE CIENCIAS FÍSICAS DEPARTAMENTO DE FÍSICA DE MATERIALES UNIVERSIDAD COMPLUTENSE DE MADRID

MECANISMOS DE DEFORMACIÓN Y ROTURA DE MATERIALESCOMPUESTOS DE MATRIZ METÁLICA
Pedro Alberto Poza Gómez Licenciado en Ciencias Físicas

Memoria para la obtención del grado de Doctor en Ciencias Físicas

Director de tesis: n Javier LLorca Martínez Doctor Ingeniero de Caminos Catedrático de Universidad 1? ‘1(1

L

Departamento de Ciencia de Materiales ETSI de Caminos. Universidad Politécnica de Madrid

Madrid, 1996

L/ú/YSÓ(1 ¿ ?5}218365La tarea, pues, no es tanto ver lo que aún nadie ha pisto, como pensar lo que nadie ha pensado sobre aquello que todos ven. Erwin SCHRÓDINGER

CONTENIDO

Agradecimientos Resumen Abstract 1Prólogo 1.1 Aproximación al problema

ix
Xi

xiii 1 1

1.2 Objetivos de la tesis 1.3 Contenido de la tesis 2 Materiales compuestos basados en aleaciones de Al-Li 2.1 Microestructura de lasaleaciones basadas en el sistema AlLi
2.2 Características microestructurales de materiales compuestos de matriz metálica 2.2.1 Características del refuerzo 2.2.2 Efecto del refuerzo en la microestructura de la matriz 2.3 Mecanismos de deformación 2.3.1 Comportamiento bajo carga monótona 2.3.2 Comportamiento bajo carga cíclica 2.4 Mecanismos de rotura 2.4.1 Rotura bajo carga monótona 2.4.2 Rotura bajocarga cíclica 3 Caracterización microestructural 3.1 Materiales 3.2 Técnicas experimentales 3.3 Estructura de los granos 3.4 Análisis del refuerzo 3.5 Precipitación 3.5.1 Condición de madurado artificial T651 3.5.2 Condición de madurado natural T4

5 6 9 9
16 16 17 22 22 31 34 35 37 41 41 43 44 47 49 49 56

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Mecanismos de Deformación y Rotura de Materiales Compuestos de Matriz Metálica4

Comportamiento mecánico 4.1 Comportamiento bajo carga monótona 4.1.1 Técnicas experimentales 4.1.2 Propiedades mecánicas 4.1.3 Mecanismos de deformación 4.1.4 Mecanismos de rotura 4.2 Comportamiento bajo carga cíclica 4.2.1 Técnicas experimentales 4.2.2 Propiedades mecánicas bajo carga cíclica 4.2.3 Mecanismos de deformación 4.2.4 Mecanismos de rotura

61 61 61 63 70 77 92 92 95 101 108123 123 126 134 135 150 161 161 163 165

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Modelización del comportamiento mecánico 5.1 Justificación del modelo 5.2 Descripción del modelo 5.3 Resultados 5.3.1 Comportamiento bajo carga monótona 5.3.2 Comportamiento bajo carga cíclica

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Conclusiones y trabajo futuro 6.1 Conclusiones 6.2 Trabajo futuro

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Bibliografía

AGRADECIMIENTOS

Deseo expresar mi más sinceroagradecimiento a mi director de tesis, el profesor D. Javier LLorca Martínez, por todas las enseñanzas que ha sabido transmitirme.

A todos y cada uno de los miembros del departamento de Ciencia de Materiales de la E.T.S. de Ingenieros de Caminos de la U.P.M., por su amable disponibilidad para conmigo en todo momento. En especial quiero hacer constar mi gratitud a José Ygnacio Pastor por su sinceraamistad y por su inestimable ayuda. A Javier Gómez, ante todo buen amigo, por todas las horas que ha sufrido mis ilusiones y desilusiones. A José Luis Martínez por su carácter desenfadado y su ayuda durante el desarrollo de los cálculos numéricos. A Iñaki Arbilla por su lectura cuidadosa y sus numerosas gracias. A Jesús Ruiz por mostrarme el espacio de las propiedades mecánicas. A los miembros deltaller mecánico, Pascual Colás y Juan Serrano, y, en especial, a Tomás Beleña por su inestimable colaboración. A José Miguel Martínez, por su ayuda en el diseño gráfico y la fotografía. A Rosa María Morera, Ana María Flores y Elena González por su ayuda en múltiples trámites administrativos. Finalmente quiero agradecer al profesor D. Manuel Elices Calafat su atenta mirada durante el desarrollo de...