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Aplicación del acero en la industria automotriz - Coggle Diagram
Aplicación del acero en la industria automotriz
CONDUCTORES DE APLICACIÓN DE ACERO
El costo es uno de los factores impulsores más importantes para selección de material en el sector de la automoción
B. Ligero
La reducción de peso se considera un criterio clave para Reducir el consumo de combustible y los gases de efecto invernadero del
sector transporte.
Se ha estimado que por cada 10% del peso eliminado del peso total de un vehículo, el ahorro de combustible mejora en un 7% y se logra una reducción del 5% en las emisiones de GEI
C. Seguridad, resistencia a los choques
Hay dos conceptos de seguridad clave a considerar, a saber. resistencia a los choques y a la penetración.
La resistencia al impacto se define como el potencial de absorción de energía a través de modos y mecanismos de falla controlados que proporcionan un deterioro gradual en el perfil de carga durante la absorción, mientras que la resistencia a la penetración se ocupa de la absorción total sin permitir la penetración de proyectiles o fragmentos
El acero se considera uno de los mejores materiales absorbentes de energía. La energía de absorción se calcula sobre la base del área cubierta por las curvas de tensión-deformación.
. El acero de alta resistencia proporciona un mejor rendimiento en caso de choque debido a una mayor tasa de endurecimiento por trabajo y una alta tensión de flujo.
D. Consideraciones sobre el reciclaje y el fin de la vida útil del vehículo
Ha habido tendencias clave sobre el desarrollo de vehículos respetuosos con el medio ambiente con especial atención a la conservación de recursos, la reducción de las emisiones de CO2, el aumento de la eficiencia del combustible durante la vida útil del vehículo y, posteriormente, el reciclaje y la recuperación mejorados de materiales al final de la vida útil del vehículo
PROPIEDADES Y RENDIMIENTO DEL MATERIAL
El acero tiene un rendimiento excelente en términos de rendimiento y resistencia a la tracción, alargamiento a la fractura, anisotropía y módulo de Young.
La resistencia de un componente que debe estar bajo carga axial está relacionada con las propiedades mecánicas del material
En flexión y torsión, tanto el material como la forma son parámetros importantes para la eficiencia del componente para soportar la carga aplicada
Para doblar, la transición elástico-plástico es una combinación de propiedades de forma y material. Se deben tener en cuenta las siguientes características clave para la selección adecuada del material.
A. Rigidez
El módulo de elasticidad (E) y la geometría del material tienen un vínculo directo con la rigidez de un componente.
Como el valor E ha sido constante para todos los grados de acero, la geometría solo se puede cambiar para mejorar la rigidez.
El acero proporciona una excelente flexibilidad debido a su mayor conformabilidad para optimizar la rigidez. Para aceros de alta resistencia, la reducción del calibre se puede contrarrestar mediante cambios en la geometría o mediante el uso de técnicas de unión continua, como la soldadura por láser o la unión adhesiva
B. Fuerza
La resistencia de un componente depende principalmente del límite elástico, la resistencia a la tracción y la geometría del componente.
El acero ofrece flexibilidad de diseño sobre otros materiales debido a su mayor conformabilidad y características de endurecimiento por trabajo.
D. Formabilidad
El acero tiene muchas características ventajosas conectadas
a la conformabilidad junto con alta resistencia y buen trabajo
capacidad de endurecimiento para estirar y distribuir la tensión más
CLASIFICACIÓN DEL ACERO AUTOMOTRIZ
Los aceros para automoción se pueden clasificar en varios
formas Las designaciones comunes incluyen aceros de baja resistencia
Otro método de clasificación se basa en el límite elástico. rango ya que todos los grados de acero tienen la misma densidad y
modulos elasticos. Acero que tiene un límite elástico inferior a 210
Los aceros tienen rendimiento resistencias superiores a 550MPay resistencias a la tracción superioresde 700 MPa
Los aceros convencionales de alta resistencia son fabricados por
agregar los elementos de aleación como Nb, Ti, V y / o P en
aceros con bajo contenido de carbono o IF
Los aceros de alta resistencia pueden ser un poco más costosos, pero brindan la oportunidad de usar componentes más delgados y livianos.
Los aceros convencionales de alta resistencia (HS) en orden de resistencia creciente junto con los aceros avanzados de alta resistencia y los aceros con alto contenido de manganeso
Los aceros AHS son multifásicos que contienen fases como martensita, bainita y austenita retenida en cantidades suficientes para producir propiedades mecánicas únicas
1) Acero dulce: El acero dulce tiene una microestructura ferrítica y proporciona esencialmente aceros de calidad de trefilado
2) Aceros libres de intersticial (IF) (baja resistencia y alta resistencia): los aceros IF se han desarrollado logrando niveles ultrabajos de carbono para resistencias de fluencia más bajas y mayores exponentes de endurecimiento por trabajo (valores n)
3) Aceros endurecibles al horno (BH): Los aceros BH tienen una microestructura ferrítica básica y un refuerzo de solución sólida. Una característica única de estos aceros es la química y el procesamiento diseñados para mantener el carbono en solución durante la fabricación de acero y luego permitir que este carbono salga de la solución durante el horneado de la pintura o durante varias semanas a temperatura ambiente, lo que da como resultado un aumento en el límite elástico del componente para un mayor resistencia a las abolladuras sin reducción de la conformabilidad
4) Aceros de alta resistencia y baja aleación (HSLA): los aceros HSLA aumentan la resistencia principalmente mediante elementos de microaleación que contribuyen a la precipitación de carburo fino, el fortalecimiento de sustitución e intersticial y el refinamiento del tamaño de grano
5) Acero microaleado: una pequeña cantidad, es decir, 0,01% de titanio, vanadio y niobio añadido para la formación de la aleación, lo que aumenta el límite elástico a 260–540 N / mm2 y la resistencia a la tracción a 350–620 Mpa
El endurecimiento por envejecimiento de los nitruros de carbono finamente distribuidos da como resultado un aumento de la resistencia y las propiedades de trefilado de mayor resistencia del acero microaleado convencional
Acero isotrópico: Estos aceros poseen características de flujo unidireccional que conducen a una mejor propiedad de embutición profunda y al mismo tiempo a un aumento de su resistencia. El límite elástico mínimo en el estado de entrega de estas chapas metálicas oscila entre 210 y 280 MPa. Estos aceros también muestran un efecto de endurecimiento por horneado después del preformado