Distorsión Debida a Termotratamiento

Se deben considerar prácticas preventivas al diseñar piezas de fabricación estampadas o planas a fin de reducir la distorsión causada por termotratamiento y temple austenítico.

Primero revisemos estos dos procesos. El termotratamiento es un proceso que endurece los materiales de acero recocido, que templa el material. Con base en el espesor del material, generalmente se especifica la dureza en las escalas 15N, 30N, y Rockwell C (RC). Usualmente, las piezas termotratadas se templan en aceite cuya temperatura es levemente superior a la ambiente.

El temple austenítico es un proceso que utiliza un baño de sales a una temperatura más alta (típicamente en el intervalo de 316 °C (600 °F) dependiendo de la dureza deseada) para templar las piezas. La ventaja del proceso de temple austenítico es que usualmente la distorsión se reduce debido a la temperatura de temple significativamente más alta del baño de sales. Ambos termotratamientos mencionados utilizan tiempo y temperatura para alterar la microestructura, y por ende, las propiedades mecánicas del acero.

Al diseñarse piezas de fabricación planas que precisan termotratamiento o temple austenítico, hay tres consideraciones principales que recordar:

1. Minimizar los cortes por troquel. La distribución de cortes y agujeros a través de la sección deben ser tan uniformes como sea posible para igualar las velocidades de enfriamiento. También, evitar ranuras con bordes agudos, marcas de estampado o acabados sobre superficies rugosas que actúan como concentradores de esfuerzos y puntos de inicio de grietas.
2. Usar nervaduras rigidizadoras siempre que sea posible. Las nervaduras rigidizadoras son adiciones a la geometría de la pieza que ayudan a mantener la pieza plana durante el cambio de microestructura del material. Las nervaduras rigidizadoras deben coincidir con la fibra del material siempre que sea posible.
3. Minimizar la relación de esbeltez. Una pieza de 0.032 x 0.850 x 6.00 tendrá mayor flecha que una de 0.032 x 0.850 x 3.00. Generalmente, la flecha produce retorcimiento o arqueamiento de la pieza. Hay medidas adicionales que se pueden adoptar, tales como uso de posicionadores y fabricación con plantillas de la pieza durante estos procesos. Sin embargo, usualmente, el costo no lo permite.

Al considerarse estas prácticas durante las etapas de diseño de piezas planas de metal, los procesos serán mucho más uniformes, y asimismo, se minimizará la distorsión de las piezas por termotratamiento.

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