Investigación de las transformaciones microestructurales y del comportamiento tribológico del acero inoxidable austenítico aisi 304 ddq sometido a deformaciones con tensiones multiaxiales específicas del proceso de embutición profunda

Resumen

El principal objetivo de esta investigación ha sido estudiar la conformabilidad de chapa de acero inoxidable austenítico AISI 304 DDQ considerando el comportamiento tribológico y las transformaciones microestructurales asociadas. Para ello se ha aplicado una metodología de ensayo, desarrollada previamente, basada en el concepto de separación de acciones en la embutición. En este contexto se estudian separadamente las condiciones de conformado bajo el prensachapas y las del radio de entrada a la cavidad de la matriz, esto es, fricción plana uniaxial, deformación bajo tracción-compresión biaxial y doblado bajo tensión. Esta metodología ha permitido evaluar la influencia de las principales variables que intervienen en cada uno de los procesos de deformación mencionados, estableciéndose por tanto una importante diferencia respecto de los ensayos de copas comúnmente utilizados. En relación al comportamiento tribológico del material, se ha estudiado la influencia de la velocidad y la presión como variables fundamentales, obteniéndose una correlación de tipo potencial del coeficiente de fricción con ambas variables. Utilizando aceite mineral de viscosidad media, las condiciones obtenidas corresponden a lubricación límite. Con objeto de obtener resultados en régimen de lubricación mixta, en el rango de valores considerados para las variables, se ha experimentado con grasa (aceite/S2Mo). Estas correlaciones no sólo han permitido determinar los valores del coeficiente de fricción típicos bajo el prensachapas, sino que también reproducen las condiciones típicas existentes en el radio de entrada a la cavidad de la matriz en la embutición. También se determinan las condiciones de adhesión en el rozamiento. Se han obtenido los indicadores típicos de embutibilidad, índice de endurecimiento y anisotropía del material, bajo las condiciones tensionales específicas de cada una de las fases a las que se somete el material en el proceso de conformado. La caracterización de muestras deformadas se ha llevado a cabo mediante microscopía óptica, ensayos mecánicos, determinación del acabado superficial y EBSD. Es destacable la utilización efectuada de la técnica de difracción de electrones retrodispersados (EBSD) dirigida al análisis de la microtextura del material como indicador de su conformabilidad. Finalmente se ha determinado el comportamiento mecánico del material en condiciones de doblado bajo tensión, representativas de la acción en el radio de la cavidad de entrada a la matriz, evaluando la influencia del valor del radio y del ángulo de entrada. Particularmente, se ha modelizado la recuperación elástica del material o springback en dicho proceso.