Complex approach mechanical properties and formability assessment of selected deep-drawing steels

Propiedades mecánicas de aproximación compleja y evaluación de la conformabilidad de aceros de embutición profunda seleccionados

En este artículo se analizan las propiedades de chapas de embutición profunda de tres calidades (R_e = 320 a 475 MPa), tratadas superficialmente con galvanización en caliente, fabricadas con aceros microaleados. Las propiedades de deformación se evalúan mediante ensayos de tracción, Erichsen tecnológico o ensayos de ahuecamiento. Estas características, así como el comportamiento de la capa superficial, también se investigan en condiciones dinámicas (prueba Erichsen modificada utilizando un probador de caída), o utilizando pruebas de fatiga por flexión plana. Mediante análisis microscópico se evalúan las propiedades de deformación de la capa superficial. Los resultados muestran la compacidad de la capa superficial, las elevadas características de deformación, así como las propiedades de fatiga de los materiales de embutición profunda investigados, adecuados para su aplicación en la industria del automóvil.

INTRODUCCIÓN

La demanda de propiedades de los materiales de embutición profunda aumenta continuamente, al tiempo que se buscan nuevas tecnologías de transformación y procedimientos de ensayo para evaluar las propiedades de embutición profunda. En la conformabilidad de los materiales influyen todos los factores que intervienen en el proceso de conformado, es decir, el material de la chapa, el tipo de producto, la herramienta y la tecnología de producción de un prensado. Se puede obtener información indicativa de las propiedades de embutición profunda de las chapas de acero a partir de su comportamiento durante el ensayo de tracción. Como criterio de prensabilidad se utilizan el límite elástico R_e, la resistencia a la tracción R_m, el alargamiento A, la deformación uniforme A_g y el exponente n, así como otros criterios de endurecimiento derivados de ellos, como R_e/R_m, (R_e/R_m), A, etc. Estos criterios sólo se aplican al material y al esquema uniaxial de tensiones principales. La prensabilidad de las chapas en condiciones particulares se evalúa mediante ensayos tecnológicos, como el ensayo de ahuecamiento Erichsen. En este ensayo, el criterio de conformabilidad es la profundidad a la que se forma una grieta al introducir en la chapa un punzón con un extremo esférico de un radio prescrito, el denominado número Erichsen IE, pero también el aspecto del casquete esférico impreso. Las características del material de la chapa de acero en el proceso de conformado también se ven influidas significativamente por factores externos. La velocidad de deformación es un factor externo importante y la intensidad de su influencia en el comportamiento del material durante el proceso de conformado, y por tanto en las características del material, depende de su estructura interna. Al aumentar la velocidad de deformación, aumenta la tensión crítica de deslizamiento, aumenta intensamente el límite elástico, aumenta la resistencia última a la tracción y cambian las características de deformación del material.