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Artículo

Size Effects in Residual Stress Formation during Quenching of Cylinders Made of Hot-Work Tool SteelEfectos del tamaño en la formación de tensiones residuales durante el enfriamiento de cilindros de acero para herramientas en caliente

Resumen

El presente trabajo investiga la formación de tensiones residuales y la evolución de las fracciones de fase durante el proceso de enfriamiento de probetas cilíndricas de diferentes tamaños. Los cilindros son de acero para herramientas en caliente de grado X36CrMoV5-1. Se utiliza un modelo cinético de transformación de fases en combinación con un modelo termomecánico para describir el proceso de enfriamiento. Se consideran dos transformaciones de fase para desarrollar un esquema de modelización: la transformación de austenita a martensita y la transformación de austenita a bainita. La atención se centra en la compleja transformación de austenita a bainita que puede observarse a bajas velocidades de enfriamiento. Para una descripción adecuada del comportamiento de la transformación de fase se tiene en cuenta la nucleación y el crecimiento de la bainita. El modelo termomecánico contiene datos termofísicos y curvas de flujo para cada fase. La plasticidad inducida por la transformación (TRIP) se modela considerando los parámetros de Greenwood-Johnson dependientes de la fase para la martensita y la bainita, respectivamente. La influencia del tamaño de los componentes en la formación de tensiones residuales se investiga mediante el paquete de elementos finitos Abaqus. Por último, para un tamaño de cilindro, los resultados de la simulación se validan mediante mediciones de tensión por rayos X.

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