Del 12 al 16 de Octubre de 2020 se ha celebrado la International Conference «Condensed Matter Research at the IBR 2» en Dubna, Russia, en el que Micro_stress ha presentado el trabajo «Residual stress distribution after a quenching treatment obtained by neutron diffraction experiments and FEM simulation». El póster ha sido seleccionado para publicar una versión extendida en la revista Journal of Surface Investigation.
Resumen: La motivación de esta investigación es comprender el perfil de tensión residual desarrollado después de un tratamiento de enfriamiento en muestras cilíndricas de aleaciones de aluminio. Se ha considerado en dos casos una aleación de alto límite elástico y un tamaño de cilindro pequeño (‘P’ → ϕ 12 mm, h 25 mm), a saber, aleación AA2014 y una aleación de bajo límite elástico y cilindro de gran tamaño (‘G’ → ϕ 25 mm, h 60 mm), a saber, la aleación AA5083 Ambas muestras se sometieron a un tratamiento de solubilización con T4 a 806K durante 120 minutos seguido de enfriamiento en agua a 293K. Se utilizó el software COMSOL Multiphysics FEM para desarrollar un modelo termomecánico que considera la dependencia de la temperatura, del límite elástico, módulo de Young y coeficiente de expansión térmica, para obtener la tensión residual. La respuesta mecánica y térmica de los materiales investigados se obtuvo a partir de pruebas de compresión y datos de la literatura. Finalmente, el resultado de FEM se ha comparado con datos experimentales obtenidos de mediciones de difracción de neutrones, recolectados en un instrumento FSD en el FLNP, en Dubna Rusia, y analizados asumiendo que se desarrolla un perfil de tensión residual parabólico.
Abstract: The motivation for this research is to understand the residual stress profile developed after a quenching treatment in cylindrical samples of aluminium alloys. It has been considered two cases A high yield stress alloy and small cylinder size (‘P’→ϕ 12 mm, h 25 mm), namely AA 2014 alloy and a low yield stress alloy and large cylinder size (‘G’→ϕ 25 mm, h 60 mm), namely AA 5083 alloy Both samples underwent a T 4 treatment solubilization at 806 K/ 120 mins followed by quenching in water at 293 K COMSOL Multiphysics FEM Software was used to develop a coupled thermo mechanical model that considers the temperature dependence of yield strength, Young modulus and thermal expansion coefficient, to obtain the residual stress The mechanical and thermal response of materials investigated was obtained from compression tests and from literature data. Finally, the FEM result has been compared with experimental data obtained from neutron diffraction measurements, collected on FSD instrument at the FLNP, in Dubna Russia, and analysed assuming that a parabolic residual stress profile is developed.
