Numerical analysis of AZ61 magnesium alloy extrusion process by modified equal channel angular extrusion (ECAE) method

Análisis numérico del proceso de extrusión de la aleación de magnesio AZ61 mediante el método de extrusión angular de canal igual modificado (ECAE)

El artículo presenta los resultados de la modelización numérica de la deformación en caliente de la aleación de magnesio AZ61 mediante el método ECAE modificado. Las condiciones de temperatura-velocidad se analizaron mediante MEF. El proceso de extrusión se realizó utilizando una matriz con un canal angular modificado que contenía una zona de contracción horizontal en la dirección de salida del material. Los canales estaban dispuestos en ángulo recto entre sí. El objetivo principal de la investigación numérica era determinar los parámetros más favorables de la extrusión que permitieran obtener productos con buenas propiedades mecánicas. El producto final es una varilla redonda que podría utilizarse como carga de material para posteriores procesos de deformación plástica.

INTRODUCCIÓN

El constante crecimiento de la demanda de productos fabricados a partir de aleaciones de magnesio aumenta el interés por obtener nuevas tecnologías para su transformación plástica. Se puede observar que más del 90% de todos los productos basados en magnesio pertenecen al grupo de componentes de fundición. Sin embargo, las aleaciones de la serie AZ, debido a sus propiedades como, por ejemplo, alta resistencia y buena ductilidad, se analizan ampliamente para su deformación plástica. Los elementos de aleaciones de magnesio se utilizan para fabricar algunos elementos constructivos para la industria aeroespacial y del automóvil. Su buena rigidez y su alta capacidad de absorción de vibraciones hacen que se utilicen en la industria electrónica [1 - 6].

Las aleaciones forjadas son menos populares que las procesadas por fundición, pero son más prometedoras y esta es la razón del creciente interés en el trabajo plástico de las aleaciones de magnesio de la serie AZ. La conformación plástica de las aleaciones basadas en magnesio debido a su estructura cristalográfica se realiza a temperaturas más altas y con velocidades de deformación bajas que permiten obtener el producto con parámetros equivalentes. Además, la aplicación de métodos no convencionales en el trabajo plástico como el método KOBO o la extrusión/prensado angular de canal igual (ECAE, ECAP) da la posibilidad de obtener el material con estructura de grano fino y propiedades mecánicas ventajosas que pueden someterse a un posterior trabajo en frío [7 - 10].

El objetivo de este trabajo es el análisis numérico de las condiciones de procesado de las barras AZ61 mediante el método ECAE modificado. Los resultados de las investigaciones numéricas permiten determinar los parámetros más ventajosos para el trabajo plástico que conducirá a la obtención de un producto con buenas propiedades mecánicas.

MATERIAL ENSAYADO Y METODOLOGÍA DE ENSAYO

El material utilizado para las investigaciones fue la aleación de magnesio AZ61.