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Estudio de la Calidad de la Superficie Mecanizada de la Aleación de Magnesio AZ31B mediante Fresado Final

Autores: Zhang, Pengchong; Huang, Yang; Wang, Rongjun; Ohashi, Kazuhito

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2023

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Acceso abierto

Artículo científico


Categoría

Ciencias de los Materiales

Subcategoría

Materiales estructurales

Palabras clave

Aleaciones de magnesio
Tensión residual en la superficie
Parámetros de fresado
Dureza
Rugosidad de la superficie
Recocido de alivio de tensiones

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 3

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Las aleaciones de magnesio son materiales estructurales ligeros con excelente maquinabilidad. Sin embargo, su desarrollo adicional está seriamente limitado por su baja resistencia y mala conformabilidad. Por lo tanto, disminuir aún más el estrés residual superficial del marco mediante un tratamiento posterior es un tema clave, como por ejemplo, para reducir la deformación subsiguiente debido al estrés residual, mejorar la precisión de mecanizado y la resistencia a la corrosión de los productos de marco de aleación de magnesio, y extender la vida útil de los productos de marco de aleación de magnesio. Utilizando la aleación de magnesio AZ31B como sujeto experimental, y explorando los efectos de los parámetros de fresado en la calidad superficial de las piezas del marco, este estudio muestra que el estrés residual de compresión superficial, la dureza y la rugosidad de las piezas del marco disminuyeron con el aumento de la velocidad de fresado y aumentaron a medida que la profundidad de corte y la alimentación por diente aumentaron. El uso de fluido de corte en el proceso de fresado puede disminuir el estrés residual superficial y la rugosidad de las piezas del marco, pero aumentar la dureza superficial. De acuerdo con los resultados experimentales y el análisis, la principal razón que afecta el estrés residual en la capa superficial de los componentes del marco es el problema elastoplástico térmico causado por el acoplamiento térmico mecánico durante el proceso de fresado, lo que resulta en estados de estrés variables en la superficie de la pieza de trabajo. Los principales contribuyentes a la dureza son el efecto de endurecimiento por trabajo inducido por las fuerzas de fresado y el efecto de ablandamiento térmico de las temperaturas de fresado, que aumentan o disminuyen la dureza superficial de la pieza de trabajo. Además, el factor principal que impacta la rugosidad superficial es la magnitud de las fuerzas de corte. Fuerzas de corte excesivas conducen al fenómeno de arado o vibraciones de la herramienta, causando así grados variables de rugosidad superficial en la pieza de trabajo. Mientras tanto, se investigó la influencia del recocido de alivio de tensiones o el tratamiento criogénico en el estrés residual superficial y la dureza después del fresado de las piezas del marco. Se muestra que dentro de los parámetros de fresado seleccionados, tanto el recocido de alivio de tensiones como el tratamiento criogénico pueden reducir el estrés residual superficial y homogeneizar la distribución del estrés residual de las piezas del marco. El recocido de alivio de tensiones conduce a una reducción en la dureza de la superficie mecanizada, y la dureza de la superficie mecanizada aumenta ligeramente bajo tratamiento criogénico. Los efectos de los dos métodos de post-procesamiento en la calidad superficial varían, y en la producción práctica, se puede hacer una selección racional de acuerdo con los diferentes requisitos de procesamiento para lograr los estándares óptimos.

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