MATERIALES 6 Control del riesgo de fragilización por hidrógeno en aceros para aplicaciones de automoción (Crystal) El proyecto MiPre tiene como objetivo mejorar la precisión del modelizado metalúrgico y mecánico para predecir las propiedades de material en la estampación en caliente de acero. Combinado con mejoras en sensorización y control de proceso, estos avances contribuirán de forma decisiva a un mayor nivel de diseño microestructural, posibilitando la producción de componentes con propiedades localmente optimizadas. La innovación desarrollada por el proyecto se basa en la creación de un innovador modelo de material complejo que permita generar una predicción más precisa del comportamiento final del material. Para esto, es necesario diseñar una campaña experimental robusta que permita la evaluación de las propiedades mecánicas del material en función del historial termo-mecánico del proceso. En este sentido, el nuevo método de ensayo para la determinación de la tenacidad de fractura se ha utilizado para analizar el efecto de estos tratamientos termo-mecánicos en la resistencia a la fractura de aceros estampados en caliente y predecir su resistencia al impacto. En otros proyectos nacionales como ICARFA, liderado por Aludium y con la participación de Eurecat, también se utilizará esta metodología basada en el trabajo esencial de fractura para optimizar el desarrollo de nuevas aleaciones de aluminio con un alto contenido de material reciclado, Por otra parte, colaboraciones con empresas relevantes del sector de la automoción, OEMs y TIER1, han demostrado la utilidad del nuevo equipo de ensayo en un entorno industrial. Actualmente se están llevando a cabo diversos estudios para identificar las limitaciones del método, así como diferentes parámetros relevantes obtenidos a partir del ensayo que puedan servir para la definición de nuevas especificaciones de material. NUEVO MÉTODO RÁPIDO PARA LA DETERMINACIÓN DEL COMPORTAMIENTO A FATIGA El deterioro de las propiedades del material debido a cargas cíclicas, fenómeno conocido como fatiga, sigue siendo una de las grandes preocupaciones en componentes de ingeniería (puentes, aviones, coches, etc.). De hecho, cualquier componente mecánico que esté sometido a pequeñas cargas cíclicas puede ser susceptible a la fractura si la fatiga no se considera de forma adecuada en la etapa de diseño. Describir el comportamiento a fatiga de los materiales es una tarea que requiere una gran inversión en tiempo y dinero. Con el objetivo de evitar estos dos factores que limitan el diseño de nuevos componentes industriales, así como el desarrollo de nuevos materiales, Eurecat ha desarrollado una nueva metodología de ensayo que permite determinar el comportamiento a fatiga de los materiales en pocas horas, disminuyendo drásticamente los costes asociados [5]. Esta tecnología es especialmente relevante en las primeras fases de diseño de componentes mecánicos, ya que se pueden evaluar múltiples materiales y soluciones y seleccionar el mejor candidato para cada aplicación. El nuevo método se ha desarrollado considerando los requerimientos de diferentes organizaciones para asegurar la aceptación y aplicación en diferentes laboratorios. El ensayo está basado en monitorear la evolución de la deformación plástica del material mientras se aplican cargas cíclicas que se van incrementando en distintos bloques a lo largo del ensayo hasta la fractura total (figura 2). Esta estrategia hace que el método sea robusto y repetitivo pudiendo utilizar equipos de fatiga convencionales equipados con extensómetros dinámicos. Como se observa en la figura 3, en este caso se utiliza un sistema de cámaras con El proyecto Crystal tiene el objetivo de reducir el riesgo de fallo debido al fenómeno de fragilización por hidrógeno en piezas de acero de alta resistencia para la industria de la automoción. El proyecto desarrolla nuevas herramientas experimentales y metodologías que permiten predecir la vida útil de piezas de automóvil fabricadas con aceros de alta resistencia ante el fenómeno de fragilización por hidrógeno. Las metodologías desarrolladas también permitirán determinar cuál es el contenido de hidrógeno que afecta directamente a las propiedades mecánicas del acero, con la finalidad de diseñar nuevos aceros y recubrimientos menos susceptibles a la fragilización por hidrógeno, para poder fabricar componentes de automóvil más seguros. En el proyecto Crystal el dispositivo para la preparación de muestras de tenacidad se ha utilizado para poner a punto un nuevo procedimiento de ensayo que permita evaluar de forma rápida la fragilización por hidrógeno en aceros de alta resistencia. Modelización metalúrgica y micromecánica para implementar el potencial de diseño microestructural de la estampación en caliente (MiPre)
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