Volumen II - SAM

Las simulaciones de conformado del metal, en particular la simulación de CLC, coeficientes de anisotropía
de Lankford, han avanzado dramáticamente en años recientes, con la incorporación de varias funciones de
fluencia anisotrópica y modelos de plasticidad cristalina en códigos de simulación. Estas simulaciones se
basan en describir la fluencia del material y subsecuentemente sus superficies de fluencia, incorporando un
análisis de inestabilidad como por ejemplo un defecto de Marciniak, para iniciar el flujo plástico localizado
[10]. Las investigaciones [11-17] son algunos ejemplos de estudios recientes de este tipo de simulaciones
teóricas de la conformabilidad de un metal. Para simular la CLC de un material son necesarios como datos de
entrada la textura y curvas de tensión-deformación.
El objetivo del trabajo fue obtener los datos necesarios de un acero de bajo carbono apto para embutido para
construir su CLC, evaluar la conformabilidad de la chapa basados en la textura y contrastar las predicciones
computacionales y los datos experimentales.
2. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL
Material
Para este estudio se utilizó un acero de bajo carbono, galvanizado, con calidad para embutido con un espesor
de 0.6 mm. La composición química de este acero, sin considerar la capa del galvanizado, está dada en la
Tabla 1. El análisis metalográfico muestra que tiene un tamaño de grano entre 6 y 7 de acuerdo a la norma
IRAM-IAS u500-122.
Tabla1. Composición química de la chapa de acero
(% en peso o partes por millón)
C % Al % Mn % P % Si % N ppm
0.043 0.062 0.243 0.0074 0.025 39
Medida de la textura
Las muestras fueron pulidas con papel de lija hasta el número 2000, pulido con pasta de diamante y
finalmente se realizó un electropulido para eliminar cualquier tensión introducida por el trabajo mecánico del
pulido. Se utilizó un difractómetro X’pert MPD equipado con un goniómetro de textura, radiación Kα y
lentes de rayos X. Se midieron las figuras de polo para los planos {110}, {200} y {112} que se procesaron
mediante el programa popLA (1995) [18] y se calcularon las Funciónes de Distribución de Orientaciones
(ODF).
Determinación del Diagrama de Límite de Conformado Experimental.
Siguiendo el trabajo de Hecker [4], se diseñó y fabricó el punzón y la matriz como se muestra en la figura 1.
La geometría de las muestras utilizadas se observa en la figura 2, donde se distinguen tres geometrías de
muestra: disco completo de 80 mm de diámetro, con bordes cóncavos con anchos de 20, 30, 40, 50 y 60 mm
y bordes rectos con anchos de 20, 30, 40 y 60 mm. Para todos los casos se utilizó entre el punzón y la
muestra una capa de Molykote y una lámina de teflón como lubricante, excepto para la muestra circular para
la que se utilizó un disco de elastómero.
El ensayo se realizó en una máquina universal Instron modelo 1362 con capacidad de 100 KN, con una
velocidad del cabezal de 0.5 mm/min, para cualquier geometría de muestra. El ensayo se realizó hasta
observar una caída de la carga en la gráfica carga-desplazamiento, permitiéndonos deformar las muestras
Figura 1. Punzón y matriz utilizados para medir
la Curva de Límite de Conformado
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Figura 2. Geometría y dimensiones de las
muestras utilizadas para medir la Curva de
Límite de Conformado