Modelamiento y Verificación experimental del diagrama σ-ε de los aceros AISI 1020, 1045 y 8620 cementados y templados desde temperaturas intercríticas.
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2020-02-05
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Descripción
Se muestra el modelamiento y verificación mediante la técnica del elementos volumétricos
representativos (RVE) del diagrama de esfuerzo deformación de tres aceros comerciales
bastante usados en nuestra industria colombiana, que tratados térmicamente mediante un
cementado y posterior templado presentan características mecánicas superiores a las
conseguidas con el material en su presentación de entrega, lo cual es una ventaja que
incrementa los usos y posibilidades de diseño para estos aceros; por este motivo la simulación
computarizada del comportamiento de estos aceros tratados permite a futuros usuarios o
investigadores de estos materiales la optimización de sus productos o prototipos sin la
necesidad de pruebas destructivas con los relevantes rubros económicos que esto representa.
Utilizamos los ensayos de tensión, metalografía y dureza para constatar las características
físicas de los aceros tratados de tal forma que los sus resultados nos permitieron construir
elementos volumétricos representativos, empleando un software de tratamiento de imágenes
(ImageJ) que nos permitió obtener la caracterización grafica de la distribución de las fases
que fueron modeladas en ANSYS, a su vez esto nos ayudó a recrear virtualmente las cargas
y restricciones aplicadas a estos elementos en las fase de caracterización física y conseguir
gráficamente los diagramas de esfuerzo y deformación de estos aceros en un ambiente CAE,
para compararlos con los obtenidos en el laboratorio.
Resumen
The modeling and verification is shown by the representative volumetric elements (RVE) technique of the strain strain diagram of three commercial steels widely used in our Colombian industry, which thermally treated by a cemented and later tempered have mechanical characteristics superior to those achieved with the material in its delivery presentation, which is an advantage that increases the uses and design possibilities for these steels; For this reason, the computerized simulation of the behavior of these treated steels allows future users or researchers of these materials to optimize their products or prototypes without the need for destructive tests with the relevant economic items that this represents. We used the stress, metallography and hardness tests to verify the physical characteristics of the steels treated in such a way that their results allowed us to build representative volumetric elements, using image processing software (ImageJ) that allowed us to obtain the graphic characterization of The distribution of the phases that were modeled in ANSYS, in turn this helped us to virtually recreate the loads and restrictions applied to these elements in the physical characterization phase and graphically obtain the stress and deformation diagrams of these steels in a CAE environment , to compare them with those obtained in the laboratory.
Palabras clave
RVE, Materiales, Modelamiento, Volumetrico, Representativo, Elementos, Finitos, Simulación, Diseño, CAE, Análisis
Materias
Diseño, Ingenieria, Ingenieria mecánica