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Anales de la Mecánica de Fractura, Vol 1 (2007)

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DEFORMACIÓN PLÁSTICA DEL MATERIAL COMPUESTO A6061/Al2O3p.
A.Forn, E. Rupérez, E. Martín y J.A. Picas
Centro de Diseño de Aleaciones Ligeras y Tratamientos de Superficie (CDAL), Departamento de Ciencia de
Materiales e Ingeniería Metalúrgica de la Escuela Politécnica Superior de Ingenieros de Vilanova i la Geltrú,
Universidad Politécnicade Catalunya. Avda. Victor Balaguer s/n, 08800 Vilanova i la Geltrú, España.
E-mail: elisa.ruperez@upc.edu
RESUMEN
Los resultados obtenidos por conformación en caliente ponen de manifiesto que la aleación reforzada
A6061/Al2O3/26p, obtenida por stir casting, es más sensible a la temperatura y velocidad de deformación que la matriz
sin reforzar. Mediante ensayos de tracción a temperaturasentre 25 y 500 °C y velocidades de deformación entre 2 y
500 mm/min se evalúa el comportamiento del material sometido a deformación plástica en caliente y se establecen las
condiciones óptimas de conformado. A partir de los análisis realizados por microscopía electrónica de barrido se
proponen mecanismos de daño en las diferentes condiciones ensayadas.

ABSTRACT
The hot working results showthat the A6061/Al2O3/26p reinforced alloy is more strain rate sensitive than the
corresponding matrix alloy. This work describes the tensile mechanical behaviour at different temperatures and strain
rates of the composite material produced by stir casting, with the aim of assessing the mechanical behaviour during hot
flow and establishing the optimal hot working conditions. Tensile tests wereperformed at temperatures between 25 and
500 ºC and strain rates between 2 and 500 mm/min. The main fracture mechanisms for the different conditions tested
are also proposed according to analyses performed with a scanning electron microscope.
PALABRAS CLAVE: Aleaciones de aluminio reforzadas, deformación plástica, mecanismos de fractura.
1. INTRODUCCIÓN
Las aleaciones de aluminio reforzadas conpartículas, obtenidas mediante colada, pueden
conformarse mediante procesos de extrusión, forja o
laminado [1], procesos que contribuyen a una
reducción de la porosidad y a una homogeneización
en cuanto a la distribución de las partículas de
refuerzo [2]. El número de aglomerados de
partículas de refuerzo, defecto característico de los
AMCs reforzados con partículas y obtenidos
mediantestir casting, se reduce con un proceso de
extrusión pero nunca es eliminado en su totalidad
[3].Sin embargo, un proceso de extrusión o de forja
no optimizado puede empeorar las propiedades
mecánicas del material. Algunos autores han
desarrollado modelos para medir cuantitativamente
la porosidad y la decohesión existente [2]. Estos
métodos permiten evaluar el efecto de un proceso deconformación en la adherencia matriz-refuerzo y,
por consiguiente, en las propiedades del material
compuesto.
Estudios sobre la conformación por deformación
plástica de aleaciones de aluminio reforzadas con
partículas cerámicas indican que estos materiales

son más sensibles que las aleaciones de aluminio a
las variables del proceso, especialmente a la
temperatura y a la velocidad de deformación.La
presencia de partículas duras en una matriz blanda
provoca la localización preferente del flujo plástico
en la interfase matriz-refuerzo, generando una gran
cantidad de dislocaciones en dichas zonas. Por lo
tanto, es necesario seleccionar unas condiciones de
conformado óptimas para obtener componentes de
calidad aceptable.
Como consecuencia de la baja ductilidad que
presentan, elconformado de los AMCs se realiza en
caliente ya que la tensión de fluencia disminuye con
la temperatura, minimizando el agrietamiento o
ruptura de las partículas y/o la decohesión entre la
matriz y el refuerzo.
En el presente trabajo se analizan los mecanismos de
endurecimiento por deformación plástica y de daño
en el material A6061/Al2O3/26p, cuando es
ensayado a tracción a diferentes...