ANALISI DEL COMPORTAMENTO PLASTICO DI UN ACCIAIO AUSTENITICO DEFORMATO IN TORSIONE AD ALTA TEMPERATURA

Abstract

Il comportamento meccanico dell’acciaio austenitico AISI 316L deformato in torsione nell’intervallo di temperature 850-1100°C con velocità di deformazione equivalente 0,0001-0,006 s-1 è stato analizzato ed un modello che lega il comportamento meccanico con l’evoluzione microstrutturale è proposto. Il materiale a temperature superiori a 900°C ha presentato un comportamento meccanico anomalo, mostrando una significativa riduzione dello sforzo di flusso plastico fino a circa 40 % in seguito alla riduzione della dimensione media del grano da 100 a 30 ?m. Congiuntamente all’anomalo comportamento meccanico, il materiale ha esibito un’evoluzione della struttura del grano inusuale durante la deformazione: la forma dei grani è evoluta da quella equiassica precedente alla deformazione a quella romboidale (con bordi di grano allineati con le direzioni degli sforzi principali di taglio in torsione), formando bordi di grano con punti tripli aventi angoli di 90° e 180°, e bordi di grano con gomiti di 90°, configurazioni che sono in disaccordo con la minimizzazione dell’energia superficiale dei bordi di grano. Le evidenze sperimentali dell’evoluzione microstrutturale, razionalizzata in [1], hanno portato a concludere che la formazione della struttura romboidale è avvenuta in seguito alla migrazione dei bordi di grano indotta dalla deformazione in accordo con la configurazione degli sforzi principali per la torsione. Secondo il modello qualitativo proposto nella presente memoria, il flusso plastico è stato affetto dalla migrazione dei bordi di grano, la quale, avvenendo, ha causato la riduzione della densità dislocativa. Tale riduzione ha determinato per la lega con dimensione media del grano di 30 ?m una diminuzione significativa dello sforzo di flusso plastico rispetto alla lega con grano dalla dimensione media di 100 ?m, dove la diminuzione non si è manifestata a causa dell’inferiore valore del rapporto fra la superficie dei bordi di grano ed il volume del materiale.