Tensiones residuales generadas en acero F-522 por distintos tipos de mecanizado

Resumen

Las operaciones de mecanizado generan deformación plástica y calor en la zona próxima a la superficie de la pieza mecanizada, dando lugar a tensiones residuales. Dependiendo de su magnitud y signo, estas tensiones pueden ser perjudiciales o beneficiosas para la vida en servicio de la pieza. El estado final de tensiones depende del proceso de mecanizado aplicado, así como de los parámetros del mismo. Por tanto, el establecimiento de unas pautas de mecanizado adecuadas requiere una medida precisa de las tensiones residuales generadas, tanto en la superficie, como en el interior del material. En este trabajo se han medido, mediante difracción de rayos-X, las tensiones residuales en un acero F-522 templado y revenido, generadas por dos procesos de torneado (torneado duro convencional y torneado duro asistido por láser) y dos procesos de rectificado (de afino y de producción). Asimismo, se ha estudiado la evolución a lo largo de la profundidad de la fracción volumétrica de austenita retenida, de la microestructura y de nanodureza con el objetivo de relacionar estos resultados con los estados de tensiones obtenidos para cada mecanizado. Se ha observado que el torneado genera fuertes tensiones de tracción en la superficie y el rectificado tensiones de compresión. Inmediatamente, bajo la superficie, el rectificado genera tensiones ligeramente tractivas o nulas, mientras que el torneado genera tensiones fuertemente compresivas. Estos resultados indican que el proceso óptimo de mecanizado (prescindiendo de consideraciones económicas) sería aquel que combinase un torneado duro con un ligero rectificado final