Reducción de Tensiones Residuales en Acero Perlítico Laminado en Frío mediante una Reducción del Diámetro de un Alambre Secundario Blando
Autores: Toribio, Jesús; Lorenzo, Miguel
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias de los Materiales
Subcategoría
Materiales estructurales
Palabras clave
Técnica de laminado en frío
Tensión residual
Deformación plástica
Trefilado en frío
Fragilización por hidrógeno
Simulaciones numéricas
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 4
Citaciones: Sin citaciones
En este artículo, se analizan los efectos de la técnica de paso de piel en los campos de tensión residual y deformación plástica generados en alambres de acero perlítico dibujados en frío. El objetivo es encontrar las condiciones óptimas que se utilizarán en el diseño de un proceso de fabricación para obtener componentes estructurales más fiables en términos de la principal causa de fallo: la fragilización por hidrógeno (FH). Para lograr este objetivo, se realizaron diversas simulaciones numéricas utilizando elementos finitos (EF) y considerando, por un lado, el primer paso de una cadena de dibujo en frío real, utilizando (i) un dado de dibujo convencional y (ii) dados de dibujo modificados con diferentes reducciones de diámetro suave, y, por otro lado, simulaciones numéricas por EF de la difusión de hidrógeno asistida por estados de tensión y deformación para estimar las distribuciones de hidrógeno. Los resultados obtenidos revelaron el grado de reducción secundaria como un parámetro clave en el diseño del dado para reducir la tensión residual inducida por el dibujo. Según los resultados, los valores bajos de la relación de reducción provocan distribuciones radiales de tensión residual con reducciones significativas tanto en el núcleo del alambre como en la superficie del alambre. Además, la acumulación de hidrógeno en la zona de daño prospectivo (cerca de la superficie del alambre) dada por las simulaciones de EF es menor en los alambres dibujados con dados de dibujo modificados que incluyen una zona de paso de piel.
Descripción
En este artículo, se analizan los efectos de la técnica de paso de piel en los campos de tensión residual y deformación plástica generados en alambres de acero perlítico dibujados en frío. El objetivo es encontrar las condiciones óptimas que se utilizarán en el diseño de un proceso de fabricación para obtener componentes estructurales más fiables en términos de la principal causa de fallo: la fragilización por hidrógeno (FH). Para lograr este objetivo, se realizaron diversas simulaciones numéricas utilizando elementos finitos (EF) y considerando, por un lado, el primer paso de una cadena de dibujo en frío real, utilizando (i) un dado de dibujo convencional y (ii) dados de dibujo modificados con diferentes reducciones de diámetro suave, y, por otro lado, simulaciones numéricas por EF de la difusión de hidrógeno asistida por estados de tensión y deformación para estimar las distribuciones de hidrógeno. Los resultados obtenidos revelaron el grado de reducción secundaria como un parámetro clave en el diseño del dado para reducir la tensión residual inducida por el dibujo. Según los resultados, los valores bajos de la relación de reducción provocan distribuciones radiales de tensión residual con reducciones significativas tanto en el núcleo del alambre como en la superficie del alambre. Además, la acumulación de hidrógeno en la zona de daño prospectivo (cerca de la superficie del alambre) dada por las simulaciones de EF es menor en los alambres dibujados con dados de dibujo modificados que incluyen una zona de paso de piel.