INTRODUCCIÓNLos materiales compuestos multicapa han sido objeto de numerosos estudios en los últimos años debido a las notables mejoras que se obtienen en cuanto a propiedades mecánicas, magnéticas o eléctricas [1][2][3][4][5] . La utilización de materiales multicapa en estructuras para el transporte aeroespacial está condicionada por su tolerancia al daño [6] , por lo que este concepto es de gran importancia en el diseño de materiales para garantizar su integridad estructural ante la posibilidad de cualquier daño.Mediante laminación en caliente se pueden procesar materiales multicapa, de forma que a través de las condiciones de procesado adecuadas se pueden conseguir mejoras sorprendentes de tenacidad, sin detrimento de la resistencia mecánica del material [7] .De forma general, los factores que influyen en la tenacidad a fractura se pueden clasificar en intrínsecos y extrínsecos. Los mecanismos intrínsecos son inherentes al material (efectos del tamaño de grano, precipitados, distancia entre partículas…). Por el contrario, mecanismos extrínsecos son, por ejemplo, la delaminación en las intercaras. De hecho, la presencia de intercaras es la responsable del aumento de tenacidad observado en materiales multicapa [8][9][10][11][12][13] .Determinación de los mecanismos de fractura de un material multicapa de aluminio de alta resistencia y excelente tenacidad a impacto basado en la aleación aeroespacial Al 7075 (•) C. M. Cepeda-Jiménez*, O. A. Ruano* y F. Carreño*
ResumenEn este trabajo se ha procesado mediante laminación en caliente un material multicapa constituido por 19 capas alternadas de aluminio de alta resistencia (Al 7075-T6, 82 % vol) y capas de aluminio puro (Al 1050-H24, 18 % vol) de menor espesor. Se ha caracterizado la microestructura de las aleaciones constituyentes después del procesado, así como el gradiente de composición generado alrededor de las intercaras. Las propiedades mecánicas a temperatura ambiente, tanto del material multicapa como de las aleaciones de partida, se han estudiado mediante microdureza Vickers, flexión en tres puntos y ensayos de impacto Charpy. El material multicapa procesado presenta una tenacidad a impacto Charpy 18 veces superior a la de la aleación de partida Al 7075. Este espectacular aumento de tolerancia al daño es debido a los mecanismos de fractura, tanto extrínsecos como intrínsecos, que operan en el material multicapa durante las diferentes solicitaciones mecánicas a las que ha sido sometido. The microstructure of the constituent alloys and the composition gradient across the interfaces has been characterized. The multilayer laminate and the as-received aluminium alloys have been tested at room temperature by Vickers microhardness, three-point bend test and impact Charpy test. The outstanding improvement in damage tolerance, which is 18 times higher than that for the as-received Al 7075 alloy, is due to both intrinsic and extrinsic fracture mechanisms operating in the multilayer laminate during mechanical testing.
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