Caracterización de tres aleaciones superplásticas utilizando análisis mecánico dinámico (DMA)

Abstract

RESUMENEl Análisis Mecánico Dinámico (DMA) es un método que tradicionalmente se utiliza para el análisis de polímeros. Está técnica es muy sensible a cambios en las propiedades de los materiales, como la transición vítrea en polímeros. Se puede utilizar para evaluar el ángulo de desfasamiento (tan δ), el módulo de almacenamiento (E') el módulo de pérdida (E") y recientemente las temperaturas de transformación en aleaciones metálicas.Se utilizó DMA para estudiar tres diferentes aleaciones: Zn-21%Al-2%Cu; Cd-17%Zn y Sn-38%Pb, cada una en condición superplástica y no superplástica. Los resultados mostraron la presencia de un pico en la curva de módulo de pérdida el cual se puede relacionar con la temperatura superplástica para cada una de las aleaciones analizadas. Es posible que el incremento en el módulo de pérdida se relacione con procesos de reacomodamiento de bordes de grano desde un estado de no-deslizamiento hacia un estado de deslizamiento. La activación de un gran número de bordes de grano puede relacionarse con la disminución en el esfuerzo cortante requerido para vencer la energía de cohesión entre granos cuando el material se encuentra en la temperatura superplástica.Palabras clave: Análisis Mecánico Dinámico, superplasticidad, temperatura homóloga. Characterization of three superplastic alloys using dynamic mechanic analysis ABSTRACTDynamic Mechanical Analysis (DMA) is traditionally a standard method in polymer analysis. This technique is very sensitive to changes in materials properties, like glass transition in polymers. It can be used to measure phase difference (tan δ), storage modulus (E'), loss modulus (E") and recently transformation temperatures for metal alloys.Three different alloys: Zn-21%Al-2%Cu, Cd-17%Zn and Sn-38%Pb, each one in a superplastic and non-superplastic condition have been studied using Dynamic Mechanical Analysis (DMA). Results showed a clear peak of the loss modulus which is related to the superplastic temperature for each analyzed alloy. It is possible that the increase of the loss modulus is related with the accommodation of grain boundaries from non-sliding state to sliding state. The activation of a higher number of grain boundaries can be connected with a lower shear stress required to overcome the cohesion energy between grains at the superplastic temperature.