CAPÍTULO II MARCO TÉORICO

II. 13 Reglas de endurecimiento

Las reglas de endurecimiento en general se clasifican en dos: endurecimiento isotrópico y endurecimiento cinemático. Los materiales reales exhiben ambos tipos de endurecimiento. El

Nuevo punto de cedencia en compresión (Efecto Bauschinger) Carga Nuevo punto de cedencia en tensión Limite elástico en condiciones iniciales

endurecimiento isotrópico describe los cambios en la superficie de cedencia. Esta regla considera que la superficie de fluencia aumenta de tamaño de forma gradual durante la deformación plástica aunque su forma permanece relativamente constante.

Para el criterio de cedencia de Von Misses (Figura II.23) la superficie de cedencia se expande para el radioR

 

2/31/20, para el radio más largo R*

 

2/31/2* donde

0

* 

  en el caso de endurecimiento isotrópico para el criterio de Tresca, un hexágono más largo con el mismo centro y la misma orientación a los ejes principales podrá ser obtenido [II.31].

Figura II.23.- Endurecimiento Isotrópico [II.31]

El endurecimiento cinemático considera que en la medida que crese la superficie de fluencia, también se desplaza gradualmente en la dirección de la deformación. El endurecimiento cinemático involucra una traslación de la superficie de cedencia con deformación plástica (Figura II.24) implica una anisotropía local inducida en el material por deformación plástica y es llamado efecto Bauschinger. El endurecimiento cinemático es muy importante para el modelado del comportamiento del material bajo cargas cíclicas [II.32].

1 

 

2/31/2*

 

2/31/20 3 

Figura II.24.- Endurecimiento cinemático

II.14.- Sumario

En este capítulo se presentó la teoría propia del proceso de corte de viruta, además se abordó someramente el efecto Bauschinger y endurecimiento por deformación.

En el proceso de arranque de viruta hay dos posibles esquemas para una solución: analítica o numérica, está se basa en el tipo de corte; ortogonal y oblicuo. El esquema basado en corte ortogonal es ampliamente usado por su simplicidad en los cálculos, no obstante diversos factores deben ser contemplados en el análisis de corte de viruta, el ángulo de corte está relacionado con el tipo de herramienta y la profundidad de maquinado, el ángulo interfiere en las fuerzas de corte, las fuerzas de corte son estudiadas por Merchant él hace un análisis utilizando un modelo ortogonal, y propone un circulo de fuerzas. Otro aspecto estimable es la distribución de esfuerzos, el esfuerzo cortante en la así como el esfuerzo normal es posible obtenerlo a partir de un esquema de corte ortogonal. 1  2  3 

 

2/31/20

 

2/31/2*

La formación de viruta es un fenómeno no del todo entendido, este, depende la factores como los parámetros de maquinado, tipo de material y profundidad de corte entre otros, por lo que la forma de la viruta puede tener diferentes geometrías. La formación de viruta es un proceso de deformación plástica, modelos basados en corte ortogonal han sido utilizados por, Zorev, Manjunathaiah y Astakhov entre otros, Astakhov presenta un modelo de corte de viruta introduciendo, factores como deformación plástica y fricción, no obstante el modelo de corte de viruta puede ser observado como un proceso de transferencia de calor, Astakhov propone un modelo que considera la conducción de calor de la herramienta y la pieza, Puchkin propone un modelo que considera la generación de calor por fricción en deformación plástica, el calor por fricción generado en viruta-herramienta, la trasferencia de energía por convección entre la habitación y el proceso. La deformación tiene implicaciones en el incremento de temperatura estas son estudiadas por Johnson-Cook, él, propone una ecuación que representa el comportamiento elasto-plástico del material, la viscosidad y la temperatura.

Cuando el proceso de corte de viruta es completado la superficie del material es afectada por los gradientes térmicos, deformaciones, y esfuerzos de contacto los cuales inducen esfuerzos residuales en la superficie del material, los modelos para predecir los esfuerzos residuales suponen deformación elasto-plástica y gradientes de temperatura.

El endurecimiento por deformación juega un rol importante en la formación de viruta, el efecto Bauschinger es considerado en procesos de conformado el cual tiene implicaciones junto con los esfuerzos residuales en la vida a la fatiga del material.

II.15.- Referencias

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CAPÍTULO III

In document Análisis numérico experimental de aceros de alta resistencia derivados de conformación plástica sometidos a procesos de arranque de viruta. (página 78-84)