El efecto de la anisotropía en la formabilidad de los metales de hoja

Por ejemplo, las hojas de acero de baja emisión de carbono suelen mostrar r̄] valores de 1,5 a 2,0 y Δr cerca de cero después del procesamiento optimizado. Aleaciones de aluminio, por contraste, tienen r̄ más abajo

Anisotropía y el diagrama de límite formativo

El diagrama de límite de formación (FLD) es la herramienta más utilizada para evaluar la formabilidad de la hoja en el diseño de procesos. Define las combinaciones de cepas mayores y menores que se pueden aplicar sin escote o fractura. La anisotropía cambia profundamente la curva límite de formación (FLC) porque la capacidad del material para reducir varía con dirección y estado de estrés.

Se han propuesto varias correcciones a la FLC para contabilizar la anisotropía normal y planar. La ecuación Keeler-Brazier, por ejemplo, relaciona FLD0 con n] (explicación de endurecimiento de entrenamiento) y el espesor, pero se desarrolló para el acero isotropic. Los modelos más avanzados incorporan los materiales de anisopropice explícitamente, a través de Hill

Un efecto notable de la anisotropía es que el FLC en la región de menor-tren (estrechación bíxial) se levanta para materiales con alta r̄ porque el material resiste el adelgazamiento. Sin embargo, el alto Δr puede causar falla experimental en una dirección incluso cuando el estado de tensión global aparece seguro.

El papel de la plasticidad cristalina y la evolución de la textura

Más allá de los parámetros continuos como r] valor, la plasticidad cristalina subyacente explica por qué la anisotropía evoluciona durante la formación. Como resultado de la deformación, la textura cristalográfica cambia mediante la rotación de la celosía, que puede fortalecer o debilitar la anisotropía inicial. Por ejemplo, cuando una hoja de aluminio con componentes de latón fuerte o la textura se estira biaxialmente, la textura

La evolución de la textura es especialmente importante en aceros avanzados de alta resistencia (AHSS) y aleaciones de aluminio de serie 6xxx utilizados en estructuras de cuerpo automotriz. Estos materiales a menudo presentan una anisotropía compleja que no puede ser capturada por un solo ]r̄ valor.

Anisotropía en procesos de formación de claves

Profundidad de dibujo y de la Copa de Oído

La manifestación más visual de la anisotropía plana es el oído de la copa. Cuando un blanco circular se dibuja en una taza, el material fluye más fácilmente en las direcciones con menor r ]-valor (donde el adelgazamiento es más fácil) y menos fácil en las direcciones con mayor r-valor

El control de la audición implica equilibrar la textura a través de la enfermedad. En la producción de acero, una combinación de laminado caliente, reducción en frío y temperatura atenuante se puede adaptar para producir una textura con Δr cerca de cero. Para el aluminio, donde el audido es un reto persistente, las modificaciones incluyen añadir manganeso o cromo para alterar la textura de la retracción

Formar e inundar

En la formación de estiramiento, donde la hoja se sujeta a sus bordes y se estira sobre un golpe, la anisotropía afecta la distribución del adelgazamiento y la ubicación del primer cuello. Cuando una hoja se estira en la dirección de rodamiento, el material puede transferir la tensión a la dirección transversal si el valor r es alto, lo que conduce a un adelgazamiento más uniforme. Sin embargo, los materiales altamente anisotropicos pueden desarrollar el escoteamiento localizado en la dirección de laminado.

El aislante, la curvatura de los bordes para unir dos hojas, también es sensible a la anisotropía. Durante el ciclo de aislante, la hoja se somete a curvas e inflexibles que pueden causar agrietamiento si el material es demasiado anisotrópico. Por ejemplo, las notas de aluminio con textura fuerte del cubo tienden a romper en el radio de apilamiento cuando se doblan perpendicularmente a la dirección de rodamiento, mientras que la curvación paralela es más para especificar los resultados de los resultados de VDA.

Gestión de la anisotropía en la selección de materiales y diseño de procesos

Los modelos de rendimiento de la plataforma son siempre aceptables, siempre y cuando el modelo de la barra es un modelo de rendimiento de la forma [LT:5] y el rendimiento de la barra es un modelo de la forma [LT:2].

Los ajustes de procesos también pueden reducir los efectos de la anisotropía:

• Aplicar una fuerza de soporte en blanco que varía con dirección (segmentado soportes en blanco) puede equiparar el flujo de material.
• Utilizar cuentas de dibujo con diferentes longitudes o posiciones puede añadir resistencia en direcciones que fluyen demasiado fácilmente.
• La formación de láminas de magnesio y aluminio reduce la anisotropía activando sistemas de deslizamiento adicionales, elevando el efectivo r̄.
• Tratamiento de calor después (o durante) de formación, como el tratamiento térmico de solución y el envejecimiento para las aleaciones que endurecen la precipitación, puede eliminar parcialmente las diferencias de textura relacionadas con la fuerza.

En los casos en que el oído es inevitable, la geometría en blanco puede ser ajustada, por ejemplo, usando un blanco ovalado que produce una copa circular después de formar. Modelos predictivos que representan Δr ahora permiten que se confundan con alta precisión, reduciendo la chatarra.