Efecto de la transformación martensítica en la fuerza de estampación y el tiempo de ciclo de piezas estampadas en caliente

Las matrices de estampación desempeñan dos funciones en el proceso de estampación en caliente de componentes de carrocería. En primer lugar, moldean la chapa de acero en la forma deseada y, en segundo lugar, templan el acero a una velocidad de enfriamiento que provoca el endurecimiento mediante la transformación de austenita-γ a martensita. Este cambio microestructural implica una expansión de volumen que debería provocar un pico de fuerza en la prensa, algo que aún no se ha detectado en la práctica industrial. En este estudio, se realizaron pruebas de laboratorio de estampación en caliente en formatos planos de acero 22MnB5 instrumentados con recubrimiento de Al-Si para analizar el efecto de la presión de estampación en la detección del pico esperado. La representación gráfica de las curvas de temperatura y presión de la chapa en función del tiempo permitió identificar y comprender las condiciones en las que se puede detectar el pico de fuerza. Estas condiciones se presentan de forma más favorable cuando la presión de estampación es inferior a 5 MPa. Por lo tanto, es posible determinar el momento exacto en el que se produce la transformación completa de endurecimiento mediante la monitorización de la fuerza de prensado local de la herramienta en las zonas donde la presión ejercida sobre el formato metálico es inferior a 5 MPa. Esta información se puede aplicar para optimizar el tiempo necesario para abrir las matrices en términos de la transformación martensítica completa.