Determination of the forming limit diagram of zinc electro-galvanized steel sheets

Determinación del diagrama límite de conformado de chapas de acero electrogalvanizadas con zinc

Las curvas límite de conformado (CLF) de chapas de acero embutidas se han determinado experimentalmente y se han calculado a partir de las propiedades de tracción del material siguiendo los métodos de Hill, Swift, Marciniak-Kuczyński y Sing-Rao. Sólo la FLC modelada a partir de una curva de tensión límite de conformación lineal simple muestra una buena coherencia con la curva experimental. Se estableció que un locus de tensión límite linealizado describe adecuadamente las condiciones reales de cuello localizado para el material elegido en este estudio. El microanálisis cuantitativo de rayos X de los contenidos de Fe en la composición de la capa superficial de la chapa se utilizó para determinar la curva límite de agrietamiento (CLC) de la chapa de acero electrogalvanizado. La variación del espesor de la capa de zinc (y de la chapa base) se utilizó como criterio en el cálculo de la CLC.

INTRODUCCIÓN

El conformado de chapa metálica bajo estados multiaxiales de tensión, como en las operaciones de chapa metálica, suele fallar por necking localizado. El interés actual por comprender la conformabilidad de las chapas metálicas ha dado lugar a varios análisis teóricos del necking localizado basados en diferentes criterios. Los criterios de necking localizado incluyen: una zona de cizalladura localizada a lo largo de una dirección de extensión cero, imperfección de los materiales, presencia de un vértice en la superficie de fluencia y crecimiento de huecos. El estrangulamiento localizado a lo largo de una dirección de extensión cero fue propuesto originalmente por Hill en 1952. La teoría de Hill predice que la deformación principal máxima ε_1L antes del estrangulamiento localizado tiene una magnitud de ε_1L = n en la deformación plana y aumenta a ε_1L = (1+R)n para la deformación de tensión uniaxial de la chapa que presenta anisotropía normal con un parámetro de anisotropía plástica R, que se define como una relación entre la deformación de anchura y la deformación de espesor de la probeta de chapa deformada bajo uniaxial promueve la conformabilidad en embutición. Tensión plástica de localización de la deformación. Es bien sabido que el alto grado de anisotropía, representado por un gran valor R, se desarrolla por la debilidad local del material, que fue propuesta por primera vez por Marciniak y Kuczyński [1], como un medio para describir el estrangulamiento localizado en el estiramiento biaxial. El análisis M-K supone la presencia de una imperfección del material en forma de ranura. M-K ha demostrado que la deformación dentro de la ranura se produce a un ritmo más rápido que en el resto de la chapa. La concentración de la deformación dentro de la ranura conduce finalmente a la condición de deformación plana dentro de la ranura y al estrangulamiento localizado. Así pues, el modelo M-K es capaz de explicar el necking localizado en el estiramiento biaxial.

Sin embargo, los estudios experimentales sobre la conformabilidad de diversos materiales han puesto de manifiesto diferencias básicas de comportamiento, como que el "tipo latón" y el "tipo acero" presentan, respectivamente, una dependencia nula y positiva del límite de conformabilidad con respecto a la relación de deformación.