Analysis of formability of AISI 304 steel sheets with different thicknesses by the tensile properties
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Barbosa- Jaimes, Jhon Erickson [1] ; García-Páez, Ismael Humberto [1] ; García-Medina, Victoriano [2]
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[1] Universidad Nacional Abierta y a Distancia
Universidad Nacional Abierta y a Distancia
Colombia
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[2] Universidad Francisco de Paula Santander
Universidad Francisco de Paula Santander
Colombia
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- Localización: Revista UIS Ingenierías, ISSN-e 2145-8456, ISSN 1657-4583, Vol. 21, Nº. 4, 2022 (Ejemplar dedicado a: Revista UIS Ingenierías), págs. 97-106
- Idioma: inglés
- Títulos paralelos:
- Análisis de la formabilidad de láminas de acero AISI 304 con diferentes espesores mediante sus propiedades de tracción
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Resumen
- español
Aunque el AISI 304 es ampliamente utilizado y sus fabricantes suministran en el certificado de calidad datos de resistencia, estos no son suficientes para caracterizar y predecir el comportamiento de las láminas en los procesos de estirado y embutido. Es por esto que el objetivo de este trabajo fue el de analizar la formabilidad de láminas de Acero AISI 304 con calibre 16 (espesor 1.5 mm), 18 (1,2 mm) y 20 (0.9 mm) utilizados por la industria metalmecánica en Colombia mediante la determinación de propiedades intrínsecas relacionadas con la capacidad de la lámina para soportar operaciones de estirado y embutido tales como: el exponente de endurecimiento por deformación n, la anisotropía normal rm y de la anisotropía planar Δr. La metodología consistió en realizar un análisis de la composición química, un estudio metalográfico, y una serie de ensayos de tracción basados en las normas ASTM. Los resultados muestran que el acero puede clasificarse del grado 304L, con una microestructura conformada, para los tres espesores, por granos equiaxiales de austenita de tamaño entre 15-30 mm con presencia de maclas. En cuanto a la resistencia mecánica se pudo observar que todos los valores promedio de resistencia última, límite elástico y alargamiento están por encima de los mínimos establecidos en la norma. Además, todos los resultados de la prueba de tracción cambian de acuerdo al ángulo de maquinado de la probeta respecto a la dirección de laminación (0°, 45° y 90°), lo que indica el carácter anisotrópico de la lámina. Los resultados más relevantes permiten inferir que la lámina calibre 20 tiene mejor formabilidad y, por ende, mejor comportamiento frente a los procesos de estirado y embutido.
- English
Although AISI 304 steel is widely used and its manufacturers provide resistance data in the quality certificate, these are not sufficient to characterize and predict the behavior of the sheets in the drawing and drawing processes. This is why the objective of this work was to analyze the formability of AISI 304 steel sheets with 16- (thickness 1.5 mm), 18- (1.2 mm), and 20- (0.9 mm) gauges used by the metalworking industry in Colombia by determining intrinsic properties related to the ability of the sheet to withstand stretching and drawing operations such as the strain hardening exponent n, the normal anisotropy rm, and the planar anisotropy Δr. The methodology consisted of analyzing the chemical composition, a metallographic study, and a series of tensile tests. The results show that the steel has a microstructure of twinned austenite grains of size between 15-30 mm. Regarding the mechanical resistance, it was observed that all the mean values of ultimate resistance, elastic limit, and elongation are above the minimum established in the standard. Furthermore, all of the tensile test results changed according to the variation of angles concerning the rolling direction (0°, 45°, and 90°), which indicates the anisotropic character of the sheet. The most relevant result allows us to infer that the 20-gauge sheet has better formability and therefore, better behavior against the stretching and drawing processes.
- español
