Relación microestructura y propiedades de cobre sometido a deformación plástica severa mediante presión en canal angular de sección constante

Muestras de cobre electrolítico (ETP) y refinado al fuego (FRHC) previamente recocidas durante 30 minutos a una temperatura de 600 ºC, fueron sometidas a presión en canal angular de sección constante (ECAP) a temperatura ambiente hasta un máximo de 16 pases (ε ~ 1 por pase) siguiendo la ruta Bc en una matriz con un ángulo interno de 90º y un ángulo exterior de 37°. La caracterización microestructural se determinó mediante la técnica de difracción de electrones retrodispersados (EBSD). Las propiedades mecánicas después de cada pase se evaluaron por ensayos de tracción, microdureza y fatiga. Además, se utilizó la calorimetría de barrido diferencial (DSC) para estimar la energía almacenada durante la deformación y la temperatura de recristalización después de cada pase por ECAP. En cuanto a las propiedades eléctricas se correlacionaron con la energía asociada a los defectos inducidos durante el proceso ECAP y con el comportamiento microestructural observado. Las características microestructurales muestran una microestructura estable para el cobre FRHC y bimodal para el cobre ETP después de cuatro pases. Se analizó el efecto de la textura inicial sobre la evolución de la textura después del proceso de ECAP para todos los materiales. Los materiales en estado de recocido presentaron una marcada anisotropía, la cual se mantiene después del proceso ECAP, observándose una preferencia hacia la fibra . Las texturas obtenidas para los cobres en estudio, después de cada pasada por ECAP, presentan orientaciones predominantes con distribuciones continuas a lo largo de fibras de orientación con textura de corte simple. Desde el punto de vista mecánico, se observó que la mejora en las propiedades mecánicas de los cobres ETP y FRHC ocurre gradualmente con el número de pasadas por ECAP, obteniéndose un estado estable después de 4 pases en la sección longitudinal y después de 2 pases en la sección transversal. En cuanto al comportamiento a fatiga, se observó una mejora significativa para los dos cobres en estudio después de 8 pases por ECAP en comparación con los de cobres recocidos. Por último, los resultados de DSC mostraron que la energía almacenada en los materiales se incrementa con el grado de deformación impartida por ECAP, mientras que la temperatura de recristalización disminuye significativamente. De manera similar, se observó que la conductividad eléctrica disminuye con el incremento de la deformación. Sin embargo, esta reducción no fue muy significativa si se tiene en cuenta el grado de deformación aplicada a las muestras.Samples of electrolytic tough pitch (ETP) and fire refined high conductivity (FRHC) copper previously annealed for 30 minutes at a temperature of 600 °C, were subjected to equal-channel angular pressing (ECAP) for up to 16 passes (ε ~ 1 per pass) at room temperature following route Bc, using an ECAP die with an inner angle of 90° and an outer angle of 37°. The microstructural characterization was determined by electron backscattered diffraction (EBSD) technique. The mechanical properties after each pass were evaluated by tensile tests, microhardess and fatigue. Additionally, differential scanning calorimetry (DSC) was used to estimate the stored deformation energy and the recrystallization temperature after each ECAP pass, while the electrical properties were correlated with the associated energy that results from the defects induced during the ECAP process and the observed microstructural behavior. The microstructural features show a stable microstructure for the FRHC copper and a bimodal microstructure for the ETP copper after four passes. The effect of the initial texture on the evolution of texture after the ECAP process for all materials was analyzed. The annealed materials showed a marked anisotropy, which remains after the ECAP process, showing a preference for the fiber. The textures obtained for the investigated coppers after each ECAP pass exhibit predominant orientations with continuous distributions along the orientation fiber with simple shear texture. From a mechanical point of view, an improvement in the mechanical properties for the ETP1 and FRHC coppers occurs gradually with the number of ECAP passes, obtaining a stable state after 4 passes in longitudinal section and after 2 passes in cross section. The fatigue behavior shows a significant improvement in the fatigue life for both the ETP2 and FRHC coppers subjected to 8 ECAP passes compared with the annealed coppers. Finally, the DSC results showed that the stored energy in materials increases with the degree of deformation imparted by ECAP, while the recrystallization temperature significantly decreases. Similarly, it was found that the electrical conductivity decreases with increasing deformation. However, this reduction was not significant when taking into account the degree of strain applied to the samples. The DSC results show that the stored energy rises on increasing ECAP deformation, while the recrystallization temperature decreases significatively. Similarly, electrical conductivity decreases up to a saturation state at increasing ECAP passes

High cycle fatigue of ARMCO iron severely deformed by ECAP

The high-cycle fatigue behavior of ARMCO iron severely deformed by Equal Channel Angular Pressing (ECAP) at room temperature through route Bc until 8 passes, with an average grain size of ~365 nm, was studied and compared with the same material in the annealed state with an average grain size of ~72 µm. The fatigue limit of the 8 passes ECAPed sample increased with respect to the annealed material by more than 250% rising from 274 MPa to 717 MPa. Striations and dimpled relief were observed on the fracture surfaces of the fatigued ultrafine and coarse grain fatigue samples. The microstructure was characterized by Electron Backscattered Diffraction (EBSD) before and after the fatigue tests and it was observed in both samples an increment in the fraction of Low Angle Grain Boundaries (LAGB) at high number of cycles to failure. A texture analysis for the materials after the fatigue failure was done. This study shown a preferential orientation towards the ¿ fiber for both conditions.Peer ReviewedPostprint (author's final draft

Comportamiento microestructural de una fundición blanca al alto cromo sometida a ciclos de tratamientos térmico

Las fundiciones blancas al alto cromo son materiales altamente usados en la minería y la perforación de pozos petroleros debido a su alta resistencia al desgaste. Esta propiedad es obtenida tras someter dichas fundiciones a un ciclo adecuado de tratamientos térmicos, ya que en estado de suministro, este material presenta una matriz austenítica. En el presente artículo se expone el efecto de someter una muestra de dicha fundición a un tratamiento de temple a 950ºC, siendo posteriormente enfriado al aire sobre la matriz austenítica y el cambio a una matriz martensítica debido a este proceso, y, por tanto, un aumento en su resistencia al desgaste

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Diseño en cosmosfloworks del conducto experimental para la medición de la caída de presión del aire al paso de bandejas metálicas

En el siguiente artículo se presenta el proceso de desarrollo de diseño del conducto experimental que facilita la medición de la caída de presión del aire tras su paso por bandejas metálicas. El diseño se fundamenta en los resultados arrojados por las simulaciones realizadas a diferentes disposiciones en la etapa inicial del conducto, y la validación de los datos de la simulación más representativa con un prototipo del conducto real con esta misma distribución. Para este estudio se usó software Cosmosfloworks [1], con el cual se analizaron las líneas de corriente y la caída de presión del fluido en el conducto

Generación de perfiles de levas de disco y levas cilíndricas 3D en solidworks mediante una aplicación de visual basic

En este artículo se describe el proceso de diseño de un mecanismo levaseguidor a través de una aplicación creada en VisualBasic 6.0 con la cual se obtiene, mediante los datos geométricos de la leva y las características de movimiento del seguidor, y gracias a la programación de los cálculos de desplazamiento, velocidad y aceleración, el perfil de la leva en SolidWorks y las curvas de desplazamiento, velocidad y aceleración del seguidor.In this article it will be described the design process of a cam-follower mechanism through a software made in VisualBasic 6.0, which allows, whit geometric dates of the cam and the movement characteristics of the follower, and thanks to the programming of the calculation of displacement, velocity and acceleration, the cam profile in SolidWorks and the follower curves of displacement, velocity and acceleration are obtained

Análisis termodinámico de especies cianuradas de oro, plata y cobre sometidas a cementación con zinc y aluminio

En este artículo se muestra el resultado del estudio termodinámico del proceso de cementación de especies cianuradas de oro, plata y cobre con zinc y aluminio. Para este estudio se utilizaron concentraciones de 5, 12 y 30 g/L de cianuro de sodio, y temperatura de 25 ºC

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Transformación bainitica en aceros sometidos a condiciones de enfriamiento continuo

En esta investigación se evalúo el cambio microestructural que presenta el acero AISI –SAE 4140 al ser sometido a condiciones de enfriamiento continuo con el fin de analizar la transformación bainítica. Se determinó que la microestructura a distancias de 0.2 a 2mm es martensítico y a distancias mayores de 30mm se observó un comportamiento bainítico. El tipo de bainita encontrada fue del tipo nodular o globular.In this research were evaluates the change microestructural that presents the steel AISI - SAE 4140 to the subjected being to conditions of continuous cooling with the purpose of analyzing the transformation bainítica. It was determined that the microestructura at distances of 0.2 at 2mm is martensítico and at distances bigger than 30mm a behavior bainítico was observed. The type of opposing bainita was of the nodular or globular type