Técnica y Tecnología 84

ESTAMPACIÓN 6 2.2. Metodología TEF La metodología del TEF se ha desarrollado para medir la tenacidad de fractura de láminas metálicas delgadas dúctiles en el marco de la mecánica de la fractura [8]. La teoría sugiere que el trabajo total de fractura dúctil de chapas metálicas finas puede dividirse en dos términos: la contribución del trabajo esencial de fractura para generar dos nuevas superficies de fractura durante el proceso de desgarro, we; y el trabajo plástico, wp, que tiene lugar en los alrededores de la zona de fractura (Figura 1). Como se muestra en la figura 1, ensayando probetas DENT con diferentes longitudes de ligamento en modo de tracción hasta la fractura, se obtienen las curvas de carga-desplazamiento y la integración de las mismas corresponde al trabajo total de fractura, Wf. Dividiendo Wf por la sección transversal y graficándolo en función de la longitud del ligamento, se obtienen los parámetros we y l ßwp mediante un ajuste lineal simple. El trabajo esencial de fractura, we, corresponde a la ordenada en el origen y el trabajo plástico, wp, multiplicado por el factor de forma, ß, representa la pendiente de la regresión lineal, según: donde l0 se define como la longitud inicial del ligamento (la distancia entre las entallas), t0 como el espesor inicial de la chapa y ß como un factor de forma que depende de la forma de la zona de fractura. Figura 1. Izquierda: probeta DENT utilizada en la metodología del TEF. Derecha: determinación experimental de la metodología del TEF. El intercepto se indica como el we, y la pendiente muestra el ßwp. 2.3. Preparación de las muestras El radio de la entalla en la metodología TEF es fundamental para obtener resultados fiables [6, 7]. Por lo tanto, para obtener valores fiables de tenacidad independientes del proceso de entallado es necesario utilizar probetas prefisuradas por fatiga, tal y como recomiendan los procedimientos estándar. La prefisuración por fatiga llevamucho tiempo y requiere equipos especializados y personal capacitado. La innovadora herramienta descrita en [10] puede crear dos entallas afiladas simétricas a las probetas DENT en unos pocos segundos y puede ajustarse a una máquina de ensayos universal. Las entallas obtenidas en el proceso de cizallamiento tienen un radio de entalla de µ≈ 2 µm, parecido a una grieta de fatiga. La herramienta de generación de entallas consta de una placa superior móvil que sostiene un punzón biselado y una placa inferior que incluye una matriz y un aplanador de probetas (figura 2). Se coloca una muestra rectangular sin entallas en la matriz utilizando dos pasadores para centrarla y asegurar la misma posición de las entallas para todas las probetas. Se coloca otra muestra del mismo grosor en el aplanador de muestras para igualar la altura de la placa inferior. Haciendo descender la placa superior, el punzón crea dos entallas afiladas en la probeta DENT mediante un proceso de cizallamiento. La muestra troquelada se aplana en la zona de aplanado durante el siguiente proceso de troquelado. La calibración de la longitud del ligamento puede realizarse troquelando una misma probeta a diferentes profundidades y relacionando el ligamento medido en la superficie con el desplazamiento de la placa superior. Cuanto mayor sea el desplazamiento, menor será la longitud del ligamento. En el presente estudio, se ensayaron de 7 a 9 probetas DENT de 200 x 55 mm para cada material. Se crearon entallas cizalladas para obtener longitudes de ligamento que iban de 6 a 16 mm. Este trabajo presenta los resultados para 4 tipos de PHS, siendo dos de ellos posprocesados con un tratamiento térmico posterior al temple en matriz

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