criterios de inestabilidad

revista de metalurgia, 46 (2)
marzo-abril, 143-161, 2010
issn: 0034-8570
eissn: 1988-4222
doi: 10.3989/revmetalm.0935

Criterios de predicción de inestabilidades plásticas en procesos
de conformado en caliente. (Parte I: Revisión teórica)(•)
A. Al Omar* y J.M. Prado**
Resumen

Los procesos de conformado de materiales inducen frecuentemente altos grados de deformación, a grandesvelocidades de deformación, e imponen modos de solicitación multiaxiales y muy complejos. Dichos procesos quedan esencialmente limitados por la aparición y desarrollo de inestabilidades plásticas. Éstas pueden ser la causa directa de la
propagación rápida de una fisura, que puede dar lugar a una rotura final. La complejidad de los modos de deformación
y la intervención simultanea de varios parámetroshan llevado a varios investigadores a desarrollar diversos criterios,
con diferentes planteamientos, para predecir la aparición de defectos y optimizar los parámetros de control en los
procesos de conformado. El presente trabajo pretende exponer, a modo de revisión, algunos criterios ampliamente usados en la literatura para la predicción de las inestabilidades plásticas durante el conformado demateriales. Se ha estimado oportuno dividir la materia del trabajo en dos partes: una primera parte presenta los criterios fenomenológicos de predicción de las inestabilidades plásticas, basados en la observación descriptiva de los fenómenos microscópicos de la deformación (endurecimiento por deformación y sensibilidad a la velocidad de deformación), luego se
analizan los criterios continuosbasados en los principios de máxima velocidad de producción de entropía de la termodinámica irreversible aplicada a la mecánica continua de la fluencia plástica en grandes deformaciones. Asimismo,
se comenta una discusión bibliográfica entablada entre varios autores referida al fundamento físico del Modelo
Dinámico de Materiales. En la segunda parte, se lleva a cabo un estudio comparativo paracaracterizar la inestabilidad plástica durante un proceso de conformado en caliente de un acero microaleado de medio carbono usando criterios continuos y fenomenológicos.

Palabras clave

Conformado en caliente; Criterios de Inestabilidades plásticas; Modelo dinámico de materiales; Localización de la
fluencia.

Criteria for prediction of plastic instabilities for hot working processes.
(Part I:Theoretical review)
Abstract

Hot working processes often induce high levels of deformation at high strain rates, and impose very complex
multiaxial modes of solicitation. These processes are essentially limited by apparition and development of plastic
instabilities. These may be the direct cause of rapid crack propagation, which lead to a possible final rupture. The
complexity ofdeformation modes and the simultaneous intervention of several parameters have led many
researchers to develop various criteria, with different approaches, to predict the occurrence of defects and to
optimize process control parameters. The aim of the present paper is to summarize the general characteristics of
some instability criteria, widely used in the literature, for the prediction of plasticinstabilities during hot working.
It was considered appropriate to divide the work into two parts: part I presents the phenomenological criteria for
the prediction of plastic instabilities, based on descriptive observation of microscopic phenomena of the
deformation (strain hardening and strain rate sensitivity), and discusses the continuum criteria based on the
principle of maximum rate of entropyproduction of irreversible thermodynamics applied to continuum mechanics
of large plastic flow. Also, this part provides a bibliographical discussion among several authors with regard to the
physical foundations of dynamic materials model. In part II, of the work, a comparative study has been carried out
to characterize the flow instability during a hot working process of a medium carbon...