Physical modelling of plastic deformation conditions for the rolling proces of AZ31 bars in a three high skew rolling mill

Modelización física de las condiciones de deformación plástica para el proceso de laminación de barras AZ31 en un tren de laminación de tres alabeos

El artículo presenta los resultados de la investigación relativa al modelado físico del trabajo plástico de la aleación de magnesio AZ31 utilizando dos métodos de investigación. Estos estudios se realizaron utilizando un simulador de procesos metalúrgicos y un plastómetro de torsión. La investigación se realizó para un rango de temperatura de 200 ÷ 400 °C y una velocidad de deformación de 0,1 a 20,0 s^-1, dependiendo del método de ensayo. Los resultados permiten determinar los coeficientes de la ecuación de fluencia necesarios para la investigación numérica. Además, se pueden determinar las condiciones de temperatura-velocidad más ventajosas para realizar el proceso de laminación de barras en tres trenes de laminación de alta inclinación.

INTRODUCCIÓN

Las aleaciones de magnesio sustituyen a los materiales de construcción utilizados anteriormente, como los aceros y las aleaciones de aluminio. Recientemente ha aumentado el interés por la aplicación de las aleaciones de magnesio en la industria automovilística y aeroespacial y en todas partes lo más importante es la alta resistencia y la ligereza del producto [1 - 6].

La base para el diseño de procesos de trabajo en caliente para la obtención de varillas de aleación de magnesio son las características de plasticidad, que representan el límite elástico en función del límite de deformación determinado por ensayos plastométricos, tales como ensayos de torsión o compresión bajo diferentes condiciones de temperatura - velocidad.

La capacidad de seleccionar el tipo de estudios que se deben realizar no es sencilla en el caso de reflejar las condiciones durante los procesos de trabajo, como la laminación de las barras en tres trenes de laminación de alta inclinación [7, 8].

La determinación de los parámetros de laminación de las barras de aleación de magnesio laminadas en laminador de tres horquillas permite obtener un producto caracterizado por buenas propiedades mecánicas y con propiedades diversificadas en la sección transversal, lo que proporciona nuevas posibilidades para la aplicación de este tipo de productos.

Las varillas de aleación de magnesio AZ31 se utilizan en la producción de elementos constructivos para aeronaves, que trabajan a temperatura ambiente, así como piezas que soportan pequeñas cargas, como depósitos, carcasas, tapas, racores y fuel.  También se preparan a partir de ellas elementos con cargas moderadas para construcciones aeronáuticas, como revestimientos de aviones y helicópteros, por ejemplo, carcasas de compresores, piezas de ruedas, barras de dirección, ruedas de cola de horquilla o cerchas.  Las varillas de aleación AZ31 pueden trabajar en la gama de temperaturas de - 190 °C a 150 °C [8 - 13].