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Tesis

Efecto del grado de deformación plástica y ciclos de tratamiento térmico en las propiedades mecánicas del Zircaloy-4 recristalizado (version preliminar)

2005



Título Efecto del grado de deformación plástica y ciclos de tratamiento térmico en las propiedades mecánicas del Zircaloy-4 recristalizado (version preliminar)
Nombre Litvack, Nicolás
Ingeniero Metalúrgico Universidad Tecnológica Nacional - Regional Córdoba Argentina
Magister en Ciencia y Tecnología de Materiales UNSAM
Directores Dr. Banchik Abraham D.. CNEA
Ing. Bianchi Daniel.
. CNEA Centro Atómico Ezeiza
Fecha Defensa 19/09/2005
Jurado

Código Código IT IT/T--98/05

Resumen

El desarrollo de la textura cristalina en un producto depende, para un dado material, de su historia de fabricación. La evolución de la misma es el resultado de una combinación de patrones de deformación y ciclos térmicos aplicados en forma conjunta o separada. En el presente trabajo, niveles de deformación plástica superiores al 50 por ciento y diferentes ciclos de tratamientos térmicos (en tiempos y temperaturas) han sido aplicados sobre productos planos y tubulares de Zircaloy-4. Mediante difracción de rayos X y la posterior obtención de figuras de polo directas se ha analizado la evolución de la textura cristalina para cada ruta de fabricación. Se ha observado que niveles de deformación plástica superiores al 90 por ciento sin la aplicación de tratamientos térmicos intermedios, no modifica substancialmente el ángulo clásico de inclinación del polo basal respecto de la dirección normal/radial del producto final obtenido (phi aprox= +- 25 grados). Por el contrario, la aplicación de niveles intermedios de deformación plástica (50 por ciento - 60 por ciento) intercalados con más de dos tratamiento térmicos de recristalización, permite modificar el ángulo de inclinación del polo basal aproximando a este útlimo a un ángulo phi aprox= 0 grado respecto de la dirección normal del producto final. Por otra parte, la modificación de la textura cristalina observada por difracción de rayos X se puso de manifiesto mediante la determinación de los coeficinetes de anisotropía R y P. Los resultados aquí obtenidos buscan tener una aplicación práctica directa en la fabricación de tubos de calandria sin costura endurecidos por textura cristalina.

Complete Title

Abstract

The development of crystallogrpahic texture in a product depends, for a given material, of its fabrication history. In our case, the evolution of that texture results from a combination of cold working and thermal cycles applied together or separately. In the present work, cold working levels ranging from 50 per cent to approximately 90 per cent and different heat treatment cycles has been applied to Zircaloy-4 sheets and tubes. Using X-ray diffraction techniques and the direct pole figure method, the evolucion of crystallographic texture has been analyzed for each fabrication route. We observed that cold working levels up to 90 per cent without intermediate annealing heat treatment do not change significantly the classic angle between basal pole and the normal/radial direction of the product (phi approx= +- 25 degrees). Furthermore, the application of intermediate cold working levels (50 per cent - 60 per cent) and more than two intermediate annealing heat treatments exhibits a marked modification of the basal pole orientation. The basal poles appear now parallel to the normal direction (phi approx= 0 degree) of the product. Additionally, the crystallographic texture change observed with X-ray procedures was evaluated by the measure of anysotropic parameters R and P. The results here obtained will be use in the future as a basis for the design of a fabrication route capable to obtain in a HPTR process, seamless calandria tubes strengthened by crystallographic texture.

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