Dureza de aceros 4340 y inoxidable AISI 316L evaluada por simulación en Solidworks., Ejercicios de Materiales

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1 Juan Diego Segura (5801218) Militar University of New Granada Faculty of Engineering Teacher: Pedro Nel Cajicá, Colombia 18/11/

1.Objetivos ● Analizar el comportamiento de diferentes materiales, en este caso acero normalizado aisi 4340, Acero inoxidable AISI 316L mediante el proceso de simulación de análisis de elementos finitos del software solidworks a ensayo de dureza por medio de un análisis dinámico no lineal. ● Simular la reacción de un material o estructura a una carga concreta sobre su superficie. La dureza se determina al medir la profundidad de penetración del penetrador o bien midiendo el tamaño de la impresión dejada por el penetrador. 2.Resumen En la siguiente práctica se pretende evaluar el ensayo de dureza de los materiales, el cual mide la resistencia a la penetración sobre la superficie de un material, efectuada por un objeto duro, donde el método común para realizar la práctica es el de ensayo de dureza Brinell. Para poder realizar este ensayo use hizo uso el software de SolidWorks y nuevamente el método de análisis de elementos finitos (FEA) donde para analizar el comportamiento hicimos un análisis dinámico no lineal, que comprende el análisis de fuerzas, desplazamientos, velocidades, etc. que aparecen en la estructura como resultado de las deformaciones que presente. Finalmente, esta simulación nos permite evaluar las propiedades de un material, tales como su fuerza, ductilidad y resistencia al desgaste, en este caso para un acero normalizado 4340. 3.Introducción : En la industria los ensayos de dureza han sido imprescindibles para conocer las diferentes propiedades de un material para reconocer si su funcionamiento va a ser el ideal una vez salga al mercado y existen diferentes técnicas para ponerlos a prueba tales como: Ensayo de dureza Rockwell, ensayo de dureza Vickers, ensayo de dureza Knoop y el método usado en la práctica, ensayo de dureza Brinell. El ensayo de dureza Brinell se usa para muestras de mayor tamaño con una estructura de grano grande o irregular, es bastante conocido debido a su antigüedad y bajo costo. Este método fue inventado en el año 1900 por el ingeniero sueco Johan August Brinell, convirtiéndose en el primer procedimiento científico de medición de dureza por penetración. La dureza de la escala Brinell se

tracción, dureza y tenacidad después del tratamiento térmico. Se utiliza ampliamente en los componentes de transmisión de maquinaria química pesada. Diferentes secciones de cada parte de la fundición que causan el estrés de diferencia de temperatura y el estrés de transformación de fase. Si no puede obtener sus leyes y características, no puede tomar los procesos racionales correctos. El normalizado es un tratamiento térmico que se emplea para dar al acero una estructura y características tecnológicas que se consideran el estado natural o final del material

• Características: Acero de aleación al Cromo, Níquel, Molibdeno. Posee gran templabilidad, tenacidad y resistencia a la fatiga. Se suministra con tratamiento térmico de bonificado (temple y revenido). Se utiliza en piezas que están sometidas a grandes exigencias de dureza, resistencia mecánica y tenacidad. Su maquinabilidad es regular y posee baja soldabilidad.
• Aplicaciones :Se utiliza para la fabricación y reparación de partes y repuestos que están sometidos a muy altos esfuerzos dinámicos tales como cigüeñales, ejes de levas, árboles de transmisión, barras de torsión, ejes, vástagos, componentes hidráulicos, poleas, componentes de barras de perforación, discos de frenos, piñones, pernos y tuercas sometidos a grandes esfuerzos. En general es recomendado en aplicaciones de piezas de gran sección con elevadas exigencias mecánicas.

Como podemos observar en la gráfica (que presenta una función lineal) que se realizó en base a la simulación, podemos evidenciar que el Acero inoxidable AISI 316L soporta un gran número de fuerza, y esto se respalda con la gráfica, por ello este material es muy resistente. Por ello su uso común son las Piezas de motores a reacción, Piezas de válvulas y bombas y tanques.