El agrietamiento por deslaminado es un fenómeno crítico y complejo en el análisis de fallas y el diseño de rendimiento de materiales metálicos.Puede servir como precursor de daños estructurales catastróficos o ser ingeniosamente aprovechado como un medio para mejorar el rendimiento del materialEn este artículo se explican sistemáticamente los tipos, mecanismos, factores influyentes y aplicaciones de vanguardia del delaminado en materiales metálicos.proporcionando una perspectiva integral de la industria.

1Seis morfologías de los fenómenos de delaminación
La delaminación, como término amplio, abarca varios modos internos de separación de materiales.
(a) Delaminación de la grieta (también conocida como "split"): El objeto principal de la investigación de este artículo.Se refiere a la separación interna en los componentes que contienen grietas que es perpendicular a la superficie principal de la grieta, pero paralela a la dirección de propagación de la grieta, que representa una característica típica de la fractura anisotrópica en materiales metálicos.
b) Delaminación del arrestor de grietas: la superficie de separación es perpendicular tanto a la superficie principal de grietas como a la dirección de propagación.Este tipo de delaminación puede impedir efectivamente la propagación de la grieta principal y es beneficioso para mejorar la resistencia a la fractura de las estructuras en condiciones específicas.
(c) Rasgamiento lamellar: un problema típico en la ingeniería de soldadura. Se produce en juntas soldadas de placa gruesa, presentando grietas escalonadas a lo largo de la dirección del grosor de la placa,que está estrechamente relacionado con la distribución de las inclusiones en las placas laminadas y las tensiones de soldadura.
(d) Delaminación inducida por el desgaste: Un modo de falla común en el campo de la tribología.que en última instancia conduce a la espallación del material.
(e) Interlaminado en materiales compuestos: el principal modo de falla de los laminados compuestos reforzados con fibra, refiriéndose a la separación de las interfaces entre capas.
f) Delaminación de fabricación aditiva: Defecto de separación de capas intermedias causado por el esfuerzo térmico o la mala fusión durante la impresión 3D de metales.
2Proceso Fundamento de los fenómenos de delaminación
El procesamiento de control termomecánico (TMCP) es la tecnología central para la producción de modernas placas de acero de alto rendimiento.y velocidad de enfriamientoEn el caso de los materiales, se puede obtener una microestructura refinada, mejorando así simultáneamente la resistencia y la dureza de los materiales.este proceso también es propenso a formar características anisotrópicas en los materiales, incluidas las estructuras en bandas y las texturas cristallográficas, que pueden convertirse en puntos de inicio para la delaminación en determinadas condiciones.Se ha observado la evolución de las microestructuras en los aceros de tubería desde la ferrita-perlita tradicional hasta estructuras avanzadas como la ferrita acicular y la bainita modernas, con diferentes estructuras que muestran diferentes sensibilidades a la delaminación.
3- Observaciones macroscópicas y microscópicas de la delaminación
3.1 Rendimiento macroscópico
En los ensayos mecánicos prácticos, los fenómenos de delaminación presentan características macroscópicas distintas.la superficie de fractura de las muestras de resistencia a la fractura del tipo SE(B de acero DH36 muestra bandas de separación perpendiculares al plano principal de fracturaEn los ensayos de tracción, la fractura de las barras redondas puede presentar un patrón de estrella radial, mientras que las placas planas muestran fracturas lamellares paralelas.que refleja la influencia de la geometría de la muestra y el estado de tensión en la morfología de la delaminación.
3.2 Origen microscópico
Las observaciones microscópicas revelan los posibles orígenes de la delaminación.que se extienden a lo largo de la dirección del laminado durante el proceso de laminadoLa estructura corroída muestra una estructura típica de bandas de ferrita/perlita.Tanto las inclusiones alargadas como las estructuras en bandas proporcionan sitios de nucleación y propagación preferentes para la delaminación.
4Marco de clasificación de la delaminación
Basándose en las reglas de denominación de las orientaciones de las muestras de la norma ASTM E1823 (la primera letra indica la dirección de carga y la segunda la dirección de propagación de las grietas),La delaminación se puede clasificar en tres categorías::
Delaminación de grietas: correspondiente a las muestras orientadas T-L y L-T, con la superficie de delaminación perpendicular a la superficie de grietas pero paralela a la dirección de propagación de las grietas.
Delaminación del arrestor de grietas: correspondiente a las muestras orientadas T-S y L-S, con la superficie de delaminación perpendicular tanto a la superficie de grietas como a la dirección de propagación.
Delaminación en el plano: correspondiente a las muestras orientadas S-L y S-T, con la superficie de delaminación situada dentro del plano principal de la grieta.
Este método de clasificación asocia directamente los tipos de delaminación con las orientaciones de las muestras estándar, proporcionando un marco unificado para el diseño experimental y el análisis de los resultados.
5Mecanismos de formación de la delaminación: influencia de los factores metalúrgicos
Las propiedades intrínsecas de los materiales forman la base del comportamiento de la delaminación, y las características metalúrgicas específicas aumentan significativamente la sensibilidad del material a la delaminación.
Estructura en bandas: característica típica del acero laminado en caliente y un importante factor metalúrgico que conduce a la delaminación.con una estructura en capas paralela a la dirección del rodamientoLa inhomogeneidad de esta estructura da lugar a diferencias en las propiedades de los materiales en diferentes direcciones.haciendo que sea propenso a la separación a lo largo de estas interfaces débiles cuando se somete a cargas en direcciones específicas.
La textura cristalográfica: otro factor clave que afecta a la sensibilidad de la delaminación.especialmente cuando los planos de separación específicos (como los planos {100}) están muy concentrados en la superficie de rodadura., puede aumentar significativamente la tendencia a la fractura frágil de los materiales en la dirección del grosor, promoviendo así la delaminación.
6Temperatura y tensión: factores externos que desencadenan la delaminación
Incluso si existen condiciones potenciales para la delaminación dentro del material, se requieren entornos externos específicos para activarla.La temperatura y el estado de tensión juegan un papel crucial en este proceso.
Efecto de la temperatura: Para muchos metales estructurales, especialmente los aceros cúbicos con el cuerpo centrado (BCC), la temperatura tiene una influencia decisiva en su comportamiento de fractura.La curva de transición típica entre dúctil y frágil se divide en una región de la plataforma superior (región dúctil), una región de transición y una región de la plataforma inferior (región frágil).donde el material se encuentra en un estado de transición de dúctil a quebradizo.
Efecto del estado de tensión: desde la perspectiva de la mecánica de la fractura, los componentes de tensión específica son la fuerza motriz directa para la propagación de la delaminación.el esfuerzo de tracción σz es el principal factor mecánico que conduce a la delaminación de grietasPara las orientaciones S-L/S-T, la tensión σy en el plano promueve la delaminación en el plano.
7- Rendimiento e influencia de la delaminación en ensayos mecánicos
Los ensayos mecánicos estandarizados son los principales medios para observar y evaluar el comportamiento de la delaminación, con diferentes métodos de ensayo que revelan diferentes aspectos de la delaminación:
Pruebas de tracción: en materiales de alta anisotropía, las muestras de barras redondas pueden mostrar fracturas en forma de estrella, mientras que las muestras de placas planas muestran fracturas lamelares, ambas arraigadas en la anisotropía del material.
Pruebas de impacto de Charpy: en condiciones de impacto a baja temperatura, aparecen en la superficie de la fractura un gran número de bandas de separación perpendiculares a la muesca.que cambian el mecanismo de absorción de energía liberando la restricción de tensión en la punta de la grietaPara las muestras orientadas L-S, la delaminación del arrestor de grietas desvía y ramifica la ruta principal de grietas,aumento significativo de la resistencia a la propagación de grietas y que resulta en una mayor absorción de energía de impacto.
Impacto en la temperatura de transición entre el dúctil y el frágil: los datos experimentales muestran claramente que las muestras con delaminación presentan una temperatura de transición entre el dúctil y el frágil significativamente reducida,Verificación del efecto de "duración por deslaminado"  Los eventos de deslaminado microscópicos mejoran la dureza macroscópica de los materiales al aliviar las limitaciones.
8El endurecimiento por deslaminado: un nuevo paradigma en el diseño de materiales
La ciencia moderna de los materiales ha pasado de simplemente evitar defectos a diseñar y utilizar activamente microestructuras específicas, y el endurecimiento por delaminación es una práctica exitosa de este concepto.Mediante una composición precisa y un control del proceso, se pueden construir estructuras en capas controladas en materiales para introducir activamente el efecto de endurecimiento por deslaminado.
A variety of advanced high-strength steels have been developed that integrate delamination toughening with mechanisms such as transformation-induced plasticity (TRIP) and heterogeneous deformation-induced strengtheningEstos materiales mantienen una resistencia ultra alta y poseen una excelente resistencia a la fractura, rompiendo la compensación tradicional entre la resistencia y la dureza en los materiales.
Aleación Fe-0,05C-5Mn-3Al: con microestructuras α' y α alargadas, alcanza una resistencia al rendimiento de 517 MPa, una resistencia a la tracción de 807 MPa,y una absorción de energía de impacto de 73 J a través del endurecimiento por delaminado del arrestor de grietas (CADT) y el endurecimiento por división (ST).
aleación Fe-0,05C-5,0Mn-0,5Si-1,4Ni-0,12V: con una fase α alargada ultrafina y fases γ/α residuales, tiene una resistencia a la resistencia de 745 MPa, una resistencia a la tracción de 1199 MPa,y excelente resistencia a bajas temperaturas a través del CADT.
9Conclusiones y puntos clave
Los fenómenos de delaminación están estrechamente relacionados con la anisotropía del material causada por la disposición orientada de planos débiles durante el proceso de laminación, las temperaturas específicas y la triaxialidad de esfuerzo.debido a la complejidad de la delaminación misma, la interacción entre varios factores y variables micromecánicas, y su aleatoriedad, el establecimiento de modelos predictivos es extremadamente difícil.
La delaminación (especialmente la escisión) que se produce en las muestras de Charpy V-notch y las muestras de prueba de desgarro por peso de caída (DWTT) generalmente no se considera un problema clave en la caracterización del material,Pero la evaluación de los eventos de delaminación en las pruebas de resistencia a la fractura se enfrenta a desafíos debido a la falta de criterios y métodos estandarizados para el fenómeno "pop-in" de delaminación..
Recent research on ductile delamination (DT) as an external toughening mechanism has changed the traditional perception that delamination events are directly equivalent to low fracture toughness and adverse effects on metal mechanical properties.
La importancia de los fenómenos de delaminación observados en los ensayos de laboratorio para la integridad estructural de los componentes de carga reales depende del estado de tensión interna de los componentes.La delaminación indica una anisotropía significativa del material.
La delaminación en el plano (que puede reducir significativamente la dureza del material) puede ocurrir paralela a la superficie de rodamiento (es decir, orientaciones SL y ST).en aplicaciones en las que los componentes estructurales están sometidos a grandes tensiones de tracción en la dirección transversal corta (dirección del grosor)Por el contrario, en aplicaciones tales como tuberías y recipientes a presión, la tensión en la dirección del espesor suele ser insignificante.y la importancia de la delaminación en el plano es relativamente baja.
El impacto de los eventos de delaminación en ambientes hostiles (como los ambientes que contienen hidrógeno) sigue siendo incierto.inducido por factores tales como la temperatura de transición entre el material dúctil y el frágil (DBT), fragilidad por hidrógeno (HE) y daño a altas temperaturas; sin embargo, en tales contextos, la delaminación también se interpreta como un fenómeno potencial de endurecimiento o beneficioso,que destaca la necesidad de una investigación exhaustiva sobre el papel de la delaminación en la mecánica de daños.