Influencia de los procesos de mecanizado en la microestructura

En este artículo se muestra la influencia de los procesos de mecanizado en la microestructura. Concretamente se observa la microestructura del aluminuro de titanio Ti48Al2Cr2Nb después de ser sometida a un proceso de fresado. Todas las imágenes a continuación muestran la microestructura en la superficie de la pieza, que es la zona que ha sido sometida a los esfuerzos propios del proceso. Es claramente visible la deformación superficial por los esfuerzos de mecanizado, según la dirección de la velocidad de corte.

Además, se realizan tratamientos de recocido de recristalización, con el objetivo de compobar su efecto en la microestructura de la zona deformada.

Efecto del mecanizado en la deformación superficial

Seguidamente se muestra la microestructura de la superficie de la pieza, después del mecanizado.

Ti48Al2Cr2Nb mecanizada. Se puede apreciar la deformación superficial
Ti48Al2Cr2Nb mecanizada. Se puede apreciar la deformación superficial
Ti48Al2Cr2Nb mecanizada. Se puede apreciar la deformación superficial

Si se realiza un perfil de microdureza Knoop desde la superficie hacia el interior, puede observarse como, efectivamente, se ha producido un aumento de la dureza superficial asociado a la deformación. Si el nivel de deformación es excesivo, podría llegarse al agotamiento plástico de la zona, con peligro de agrietamiento. 

Perfil de microdurezas Knoop en la muestra. Se puede apreciar un endurecimiento en la superficie que puede llegar al agotamiento plástico de la zona con el peligro de agrietamiento.
Perfil de microdurezas Knoop en la muestra. Se puede apreciar un endurecimiento en la superficie que puede llegar al agotamiento plástico de la zona con el peligro de agrietamiento.

 

Tratamiento de recocido de recristalización

Posterior al mecanizado, se han realizado distintos tratamientos de recocido de recristalización, con los siguientes resultados:

Ti48Al2Cr2Nb mecanizada y recocida 2h a 700ºC. Se puede apreciar un ligero cambio estructural por relajación de tensiones, pero la muestra sigue conservando la deformación superficial debida al mecanizado.
Ti48Al2Cr2Nb mecanizada y recocida 2h a 700ºC. Se puede apreciar un ligero cambio estructural por relajación de tensiones, pero la muestra sigue conservando la deformación superficial debida al mecanizado.
Ti48Al2Cr2Nb mecanizada y recocida 2h a 700ºC. Se puede apreciar un ligero cambio estructural por relajación de tensiones, pero la muestra sigue conservando la deformación superficial debida al mecanizado.
Ti48Al2Cr2Nb mecanizada y recocida 2h a 900ºC. Se puede apreciar la recristalización de la zona deformada.
Ti48Al2Cr2Nb mecanizada y recocida 2h a 900ºC. Se puede apreciar la recristalización de la zona deformada.
Ti48Al2Cr2Nb mecanizada y recocida 2h a 900ºC. Se puede apreciar la recristalización de la zona deformada.

Finalmente, si volvemos a realizar el análisis de microdureza Knoop a la muestra mecanizada y recocida 2 h a 900ºC, se observa la uniformidad de la pieza, recuperando la tenacidad original de la superficie.

Ti48Al2Cr2Nb mecanizada y recocida 2h a 900ºC. Perfil de microdurezas Knoop en la muestra. Se puede apreciar la uniformidad de dureza en la pieza, recuperando la tenacidad perdida en la superficie por la deformación.
Ti48Al2Cr2Nb mecanizada y recocida 2h a 900ºC. Perfil de microdurezas Knoop en la muestra. Se puede apreciar la uniformidad de dureza en la pieza, recuperando la tenacidad perdida en la superficie por la deformación.
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