The effect of multiple bending of wire on the residual stresses of high carbon steel wires

Efecto de la flexión múltiple del alambre en las tensiones residuales de los alambres de acero con alto contenido en carbono

Los alambres de acero para cuerdas de neumáticos, muelles y cuerdas pertenecen al grupo de productos metálicos a los que se exigen tensiones residuales bajas. En este trabajo se ha evaluado el efecto del doblado múltiple del alambre sobre las tensiones residuales de los alambres de acero con alto contenido en carbono. Se ha comprobado que la aplicación de la máquina de enderezado múltiple en el proceso de trefilado del alambre permite reducir las tensiones residuales en los alambres trefilados. También hay que señalar que el valor de las tensiones residuales depende del tipo de construcción de la enderezadora. Se han determinado las tensiones residuales sobre la base de la curva tensión-deformación. Se ha constatado que la aplicación de la enderezadora de siete rodillos proporciona el mejor efecto de enderezado.

INTRODUCCIÓN

Los alambres y productos de alambre forman una parte importante del grupo de artículos tratados plásticamente. Estos productos a menudo trabajan con altas cargas externas y encuentran una amplia aplicación en situaciones donde se requiere una alta fiabilidad de trabajo, como diferentes tipos de máquinas y dispositivos. A este grupo pertenecen las cuerdas para grúas y aparatos elevadores, los cordones para el refuerzo de neumáticos de automóviles, diferentes tipos de conectores flexibles, alambre para hormigón armado y también muchos otros productos de alambre. El comportamiento de los distintos elementos y construcciones de las máquinas, así como la fiabilidad de su funcionamiento para que el trabajo sea tranquilo y seguro, dependen del estado de la capa superficial. Uno de los parámetros más importantes que determinan las condiciones de la capa superficial son las tensiones residuales [1-4].

El estado resultante de las tensiones, presente dentro de un artículo dado es igual a la suma de las tensiones causadas por la carga externa y las tensiones residuales.

Es necesario tener en cuenta las tensiones residuales durante la determinación del valor de las tensiones reales, especialmente cuando las tensiones residuales tienen el mismo carácter que las tensiones producidas como resultado de la carga externa, ya que en este caso se produce la suma de tensiones. Si estas tensiones tienen un carácter negativo en relación con las tensiones causadas por la carga externa, entonces causan la disminución de la deformación total del material. Muchas veces las tensiones residuales son mayores que las tensiones creadas como resultado de la carga externa. La falta de consideración de las tensiones residuales da una imagen simplificada de la deformación del material [5]. Las investigaciones llevadas a cabo en el Instituto NIIMETIZ en Magnitogorsk mostraron que con considerables tensiones residuales se produce una disminución de la resistencia a la fatiga de entre el 20% y el 25% [6]. De las investigaciones realizadas por Golis se desprende que la mayor resistencia a la fatiga se alcanzó en los casos de menor valor de tensiones residuales.