Validación de la variación de las propiedades mecánicas a la torsión del acero AISI/SAE 4140 tratado termicamente por temple a 830 °C - 860 ºC y revenido a 500 ºC. - Nuñez Saravia, Jorge Willy (2020)
En el presente documento se lleva a efecto la comprobación de los resultados logrados en el laboratorio de Ciencia y Resistencia de los materiales, de ensayos de torsión realizados a probetas (ejes), del material acero AISI/SAE 4140, previamente templados a 830ºC – 860ºC y revenidos a 500ºC, mediante simulaciones realizadas en el software Ansys. Para esto primero se define el ensayo de torsión en el software utilizado para ejes de material AISI/SAE 4140 según la normativa aplicada. Una vez definidos los parámetros necesarios para ingresar al software, se recopila los datos característicos del acero en estado de suministro para realizar la creación del material. Antes de iniciar un análisis por elementos finitos, es necesario configurar el material correspondiente al estudio designado. Las propiedades del material de mayor relevancia que intervienen dentro del ensayo son: módulo de elasticidad, coeficiente de Poisson, densidad, coeficiente de expansión y conductividad térmica. También es necesario realizar la configuración de la geometría, para lo cual el programa cuenta con dos modeladores de diseño vinculados a la opción “Geometry”. La geometría fue generada a partir del modelador ANSYS SpaceClaim y presentada todas las dimensiones respectivas de una probeta para ensayos de torsión. Luego de realizada la geometría se procede a generar un mallado acorde a las características de la probeta. Una vez haya sido definido todos estos parámetros se procede a Simular el ensayo de torsión en el material acero 4140 en estado de suministro. Posteriormente se realiza las siguientes simulaciones de torsión teniendo en cuenta los parámetros que varían en el material debido a los tratamientos térmicos de temple a 830ºC – 860ºC y revenido a 500ºC. Ya con los resultados de las simulaciones se puede constatar que se acercan considerablemente a los realizados experimentalmente tanto en el esfuerzo como en la deformación unitaria.