82B es un acero para resortes con alto contenido de carbono-que se caracteriza por su alta resistencia y dureza, pero es muy sensible a inclusiones, segregación, defectos superficiales, tensiones residuales y factores ambientales. La falla del resorte generalmente no es causada por un solo factor, sino que es el resultado combinado de materiales, procesos de fabricación y condiciones de operación. Hoy hablaremos de la cuarta etapa: Etapa de dibujo en frío: amplificación de defectos y formación de tensiones residuales.
4.1 Procesamiento de sobrecalentamiento
Problema: Velocidad excesiva de estirado en frío, mala lubricación o enfriamiento insuficiente del molde.
Mecanismo: la fricción severa entre el alambre de acero y el molde hace que la temperatura local aumente rápidamente. Si la temperatura local alcanza condiciones de transición de fase seguidas de un enfriamiento rápido, se pueden formar estructuras duras y quebradizas como la martensita.
Consecuencias:
Estallando en la máquina trefiladora
Grietas superficiales longitudinales
Fractura frágil durante el enrollado del resorte.
Grave disminución del rendimiento ante la fatiga
4.2 Fractura de copa-y-cono
Problema: Segregación central, porosidad central o asignación inadecuada de la tasa de reducción del área durante el estirado en frío.
Mecanismo: durante el estirado en frío, el núcleo del alambre de acero está sujeto a una tensión de tracción compleja. Si hay segregación o porosidad en el núcleo, los microporos se agregarán y expandirán en el centro, formando un modo de falla donde el interior se rompe primero y la capa exterior se rompe después.
Consecuencias:
La apariencia parece normal
Ya se han formado grietas internas.
Fractura repentina bajo carga baja.
La superficie de la fractura muestra características de iniciación en forma de copa-o centro
4.3 Ruptura de la película lubricante
Problema: Polvo de trefilado de mala calidad, película de fosfatado desigual, ángulo de molde irrazonable o incrustaciones residuales del decapado.
Mecanismo: la falla de lubricación provocará el contacto directo entre el alambre de acero y el molde, lo que aumentará la fricción y la superficie se rayará para formar ranuras. El radio inferior de la ranura es pequeño, lo que da lugar a una importante concentración de tensiones.
Consecuencias:
Arañazos superficiales
Rotura de alambre durante el trefilado.
Grietas superficiales después de enrollar el resorte.
Disminución significativa de la vida a fatiga
4.4 Endurecimiento excesivo por trabajo
Problema: La tasa de reducción del área total del estirado continuo es demasiado grande, sin el necesario tratamiento térmico intermedio o tratamiento patentado.
Mecanismo: el estirado en frío aumenta la densidad y la resistencia de la dislocación, pero disminuye la plasticidad y la tenacidad. Cuando el endurecimiento por trabajo excede el rango aceptable del material, el alambre de acero tiene alta resistencia pero insuficiente resistencia a la flexión y torsión.
Consecuencias:
Grietas durante el enrollado del resorte
Fallo en la prueba de torsión
Mayor fragilidad del resorte terminado.
Fractura repentina durante el uso.
4.5 Decapado por hidrógeno residual quebradizo
Problema: Tiempo excesivo de decapado y eliminación de óxido antes del estirado en frío, o deshidrogenación insuficiente después del decapado.
Mecanismo: Los átomos de hidrógeno generados durante el decapado ingresan al acero y se agregan en las áreas de alta densidad de dislocación después del estirado en frío. El 82B de alta-resistencia es muy sensible al hidrógeno.
Consecuencias:
Fractura retrasada
Fractura natural del producto terminado después del almacenamiento.
Fractura a los pocos días del montaje de primavera.
Fractura sin deformación plástica evidente.
