Procedimiento para endurecer el acero 45 mediante la deformación plástica con rodillo simple

A procedure for hardening steel 45 by plastic deformation using a simple roller

El trabajo muestra las técnicas empleadas en un diseño de experimento que permite evaluar el comportamiento de las variables independientes fuerza (P), desde 500 hasta 2500 N, número de revolución (n) mínimo 27, medio 54 y máximo 110 rev/min y avance (s), 0,075, 0, 125 y 0,25 mm/rev, para determinar el comportamiento de la variable dependiente dureza (H), cuando una probeta de acero AISI 1045 es sometida a tratamiento superficial por rodadura para crear un estado compresivo que lo deforme e incremente su resistencia al desgaste y la fatiga. Se realiza el procesamiento estadístico de las variables involucradas en el proceso donde se demuestra el incremento de la dureza desde 220 hasta 262 HV. Se empleó el método de microscopía óptica para analizar el efecto del endurecimiento por deformación, estableciendo el mecanismo de endurecimiento del acero por el deslizamiento de los granos en la red cristalina por el fenómeno de la acritud

Introducción

El proceso de deformación plástica superficial por rodillo simple es un método alternativo ventajoso respecto a los esquemas tecnológicos tradicionales empleados para aumentar la calidad de las superficies de las piezas, con mayor eficiencia técnico-económica y menor contaminación del medio ambiente. Existen diversos procedimientos para el empleo de la deformación plástica superficial como alternativa de endurecimiento de las piezas, siendo el rodilado o rodillado por rodillo simple o monorrodillo, un proceso muy empleado en la deformación plástica superficial. El mismo resulta sencillo, de fácil aplicación, y es posible  emplearlo  en una gran variedad  de piezas y de metales.

Este trabajo tiene como objetivo fundamentar el procedimiento de endurecimiento del acero AISI 1045 cuando es sometido al proceso de deformación plástica superficial con rodillo simple, además se establecen técnicas del diseño de experimentales para evaluar el comportamiento de las variables que intervienen en el proceso y que permiten establecer a través del análisis microscópico el estado tensional de la red cristalina.

Uno de los aspectos a demostrar en el trabajo es la posibilidad de endurecimiento de piezas cilíndricas rotativas que requieren del endurecimiento de la capa superficial  y reducir  el empleo de métodos tradicionales de  endurecimiento  como son el temple y el revenido, los cuales son altos consumidores de energía eléctrica.

La deformación plástica superficial en frío es un método de endurecimiento de materiales que logra alta dureza, el aumento del grado de deformación está muy vinculado con la aparición del fenómeno  de  endurecimiento  y a medida que  el grado de deformación es mayor, son necesarias más tensiones para continuar deformando. Por tanto el aumento del grado de deformación en frío aumenta la resistencia  del metal a la deformación (Álvarez et al., 2004).