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Determinación de las regiones óptimas de conformado y las de inestabilidad plástica durante un proceso de forja en caliente
A. Al Omar (1), E. Peña (1), J. M. Prado (2)
(1) Dpto. Ingeniería MecánicaEscuela Universitaria Politécnica de ManresaAvda. Bases de Manresa, 61-7308240 Manresa – BarcelonaTelf. 93 877 72 66, email: anas.al.omar@upc.es(2) Dpto. de Ciencia de Materiales e Ingeniería Metalúrgica Universidad Politécnica de Cataluña.Avda. Diagonal 647, 08028-Barcelona. España.01/12/2002
(1) Dpto. Ingeniería MecánicaEscuela Universitaria Politécnica de ManresaAvda. Bases de Manresa, 61-7308240 Manresa – BarcelonaTelf. 93 877 72 66, email: anas.al.omar@upc.es(2) Dpto. de Ciencia de Materiales e Ingeniería Metalúrgica Universidad Politécnica de Cataluña.Avda. Diagonal 647, 08028-Barcelona. España.01/12/2002
1. Introducción
Uno de los procesos de fabricación de componentes mecánicos más utilizados en la industria es la forja en caliente. El problema más importante que surge en el diseño de este proceso es lograr el control de todos los parámetros (temperatura, velocidad de deformación, grado de reducción, etc.). Por ello, el diseñador del proceso debe tener un conocimiento global de la interacción existente entre la microestructura y los parámetros de control.
Para conseguir esta meta industrial se pretende, en este trabajo, desarrollar el mapa de inestabilidad plástica de un acero microaleado de medio carbono. En este mapa se delinean las regiones óptimas de forja y las de inestabilidad plástica que hay que evitar en un proceso de forja en caliente.
La base para la construcción de los mapas de inestabilidad es el modelo dinámico de los materiales desarrollado por Prasad y col [1].
2. Experimental
Para simular el proceso de forja, se llevaron a cabo ensayos de compresión en caliente de un acero microaleado de medio carbono.
3. Resultados y discusión
La variación del parámetro de inestabilidad e con la temperatura y la velocidad de deformación a 0,6 de deformación se representa en la figura 1. Las regiones del mapa donde el parámetro es negativo, se consideran como regiones inestables de fluencia [2]. En este mapa aparece un dominio a bajas y intermedias temperaturas y altas velocidades de deformación con un parámetro de inestabilidad negativo lo cual supondría que este dominio es una zona de inestabilidad microestructural.
También, se puede observar en este mapa que las regiones donde se prevé la aparición de los procesos de restauración y recristalización dinámica son las regiones más estables del mapa. En estas regiones el parámetro de inestabilidad toma valores positivos y alcanza sus máximos.
Figura1. Mapa de inestabilidad del acero estudiado a 0.6 de deformación
4. Conclusiones
La forja del acero estudiado tiene que realizarse en las regiones donde toma sus valores máximos, evitando siempre las regiones de valores negativos.
5. Referencias
[1] Y.V.R.K. Prasad, Indian J. Technol., 28, (1990) p. 435 - 451.
[2] A. Al Omar, Tesis Doctoral, UPC, 1996.
