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Investigando el Comportamiento de Recristalización Estática del Acero de Manganeso-Boro 22MnB5 a través del Análisis de Relajación de Estrés

Autores: Birnbaum, Peter; Pilz, Stefan; Neufeld, Kai; Kunke, Andreas

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2023

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Acceso abierto

Artículo científico


Categoría

Ciencias de los Materiales

Subcategoría

Materiales estructurales

Palabras clave

Modelo constitutivo
Recristalización estática
Tamaño de grano
Acero de endurecimiento por presión
Pruebas de relajación de tensión isoterma
Modelo basado en la ecuación de Avrami

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 3

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Se desarrolló un modelo constitutivo para caracterizar la recristalización estática (SRX) y la evolución del tamaño de grano del acero de endurecimiento por presión, 22MnB5, relevante industrialmente, tras la conformación en caliente de chapa metálica. Se realizaron pruebas de relajación de tensión isoterma utilizando el simulador termomecánico BAEHR 805 A/D, abarcando un rango de temperatura de 950 a 1050 grados C, niveles de predeformación que varían de 0.01 a 0.1 y tasas de deformación que oscilan de 0.01 a 0.8 s-1. Los resultados obtenidos de las pruebas de relajación de tensión isoterma facilitaron la formulación de un modelo basado en la ecuación de Avrami, que describe adecuadamente la cinética de la SRX en relación con la temperatura, la predeformación y la tasa de deformación. Notablemente, un aumento en la temperatura llevó a una aceleración de la cinética de recristalización, significando un comportamiento dependiente de la temperatura. Cuando la temperatura aumentó de 950 a 1050 grados C, el tiempo de recristalización se redujo a aproximadamente un tercio. Además, la predeformación mostró una influencia positiva en la aceleración de la cinética de SRX. Un quíntuplo de la predeformación de 0.01 a 0.05 resultó en una reducción de la duración de la recristalización estática a aproximadamente un quinto. Entre los parámetros estudiados, la tasa de deformación tuvo el menor impacto en la cinética de SRX, ya que duplicar la tasa de deformación de 0.01 a 0.8 solo resultó en una reducción a la mitad de la duración de la recristalización. Además, se llevó a cabo un análisis de la evolución microestructural en respuesta a los parámetros de conformación. Si bien la investigación del tamaño de grano después de las pruebas de relajación de tensión isoterma proporcionó resultados en línea con los cálculos de cinética de SRX, los efectos observados fueron comparativamente sutiles. Además, se realizó un examen exhaustivo utilizando análisis de difracción de retrodispersión electrónica (EBSD), con el objetivo de explorar los efectos de estados específicos de relajación de tensión en la morfología de la martensita. Los hallazgos revelan microestructuras globulíticas completamente recristalizadas, caracterizadas por diferencias relativamente menores entre ellas.

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