Tamaño Grano

Anales de Mecánica de la Fractura 25, Vol. 1 (2008)

DETERMINACIÓN DEL TAMAÑO DE GRANO EFECTIVO EN LA PROPAGACIÓN DE LA FRACTURA POR CLIVAJE MEDIANTE DIFRACCIÓN DE ELECTRONES RETRODISPERSADOS R. Rodríguez-Martín1, I. Ocaña1, A. Martín-Meizoso1
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Departamento de Materiales, CEIT y Tecnun (Universidad de Navarra), Paseo de Manuel Lardizábal, 15, 20018 San Sebastián. España E-mail:ameizoso@ceit.es RESUMEN

La técnica de difracción de electrones retrodispersados (EBSD) permite interpretar el tamaño de grano efectivo teniendo en cuenta la desorientación cristalográfica entre los diferentes granos que constituyen las facetas de clivaje. En este trabajo se ha medido dicha desorientación en perfiles de fractura obtenidos tras la realización de ensayos de tenacidad a bajas temperaturas(77 K) con aceros de alta resistencia (σy = 460 - 890 MPa). Concretamente, se ha determinado la desorientación entre granos contiguos que induce un cambio considerable en la dirección de avance de la grieta, y que, en consecuencia, supone una importante barrera para la propagación de la fractura. De este modo, ha sido posible definir la unidad microestructural que controla la propagación frágil dela grieta. ABSTRACT Electron backscattered diffraction (EBSD) allows for the interpretation of the effective grain size taking into account the crystallographic misorientation between the different grains constituting the cleavage facets. In this paper, this misorientation has been measured in fracture profiles obtained after performing fracture toughness tests at low temperatures (77 K) on highstrength steels (σy = 460 - 890 MPa). Specifically, the misorientation between adjacent grains that provokes a significant change in the crack propagation direction has been determined acting as an important barrier for fracture propagation,. In this manner, the microstructural unit controlling the brittle propagation of the crack has been defined. PALABRAS CLAVE: Aceros de alta resistencia, EBSD,clivaje, tamaño de grano efectivo, maclas. 1. INTRODUCCIÓN En la actualidad existe una creciente demanda de aceros de alta resistencia debido a las múltiples ventajas que ofrecen: su mayor resistencia, compatible con el aligeramiento de peso, mejores propiedades y un menor impacto medioambiental. Todo esto hace que estos aceros tengan múltiples aplicaciones: sector del automóvil, fabricación deoleoductos y conducciones de gas, aplicaciones estructurales, etc. Existe, además, un gran interés en introducir los aceros de alta resistencia en nuevas aplicaciones. El desarrollo de nuevos diseños que utilizan aceros de alta resistencia y en consecuencia una mejora en las propiedades de dichos aceros es, por tanto, uno de los grandes objetivos de los fabricantes de acero actualmente. Uno de lospuntos clave para la introducción de estos nuevos diseños en el mercado es ofrecer seguridad y, en consecuencia, garantizar una buena tenacidad, puesto que muchos fallos estructurales se producen por la introducción de nuevos materiales o diseños cuyo comportamiento se desconoce. En este sentido, la propagación dinámica de las microgrietas y su posible detención constituyen un punto esencial en elestudio de la integridad estructural de los materiales. En este trabajo se estudia el papel de las juntas de grano en microestructuras bainíticas y martensíticas, características de los aceros de alta resistencia, en la etapa de propagación de la fractura por clivaje. Con este objetivo, se ha utilizado la técnica de difracción de electrones retrodispersados (EBSD). Dicha técnica se ha empleadopreviamente en el estudio de las propiedades cristalográficas de numerosas microestructuras, en el análisis de los micromecanismos de clivaje en aceros ferríticos y en la determinación de la cristalografía de los planos de clivaje [1-4]. Sin embargo, existen menos publicaciones relacionadas con la aplicación de la técnica de EBSD a la caracterización de los aspectos cristalográficos de la fractura...