Un método empírico para la estimación del límite de fluencia en nodos y venas de mallas de metal expandido
DOI:
https://doi.org/10.17533/udea.redin.19073Palabras clave:
tratamientos térmicos, microdureza Vickers, esfuerzo de fluencia, metal expandidoResumen
El proceso de fabricación de mallas de metal expandido se basa en la expansión en línea de láminas de metal parcialmente cortadas, creando un patrón formado por venas y nodos. Después de este proceso las propiedades mecánicas del metal base cambian, especialmente en los nodos. Debido al tamaño de las venas y los nodos es difícil cuantificar la cantidad de trabajo en frío que estos experimentan, en consecuencia las propiedades mecánicas en las mallas finales son difíciles de predecir. Este trabajo presenta un método empírico para la estimación del esfuerzo de fluencia de mallas de metal expandido estándar y aplanado, correlacionando la microdureza Vickers con el esfuerzo de fluencia mediante la relación de Tabor. Adicionalmente, se evalúa el efecto de diferentes tratamientos térmicos sobre el esfuerzo de fluencia del metal expandido. Los resultados muestran que los esfuerzos de fluencia estimados a través de la ecuación de Tabor concuerdan con los obtenidos a través de ensayos mecánicos para diferentes niveles de trabajo en frío. Adicionalmente, se obtuvo que el proceso de manufactura introduce en el material cierto nivel de heterogeneidad y anisotropía, y que se requieren tratamientos térmicos con largos tiempos de exposición para reducir los efectos del trabajo en frío.
Descargas
Citas
D. Smith, C. Graciano, G. Martínez. “Recent patents on expanded metal”. Recent Patents on Materials Science. Vol. 2. 2009. pp. 209-225. DOI: https://doi.org/10.2174/1874464810902030209
National Association of Architectural Metal Manufacturers (NAAM). Standards for expanded metal. Standard EMMA 557-12. Illinois, USA. 2012. pp. 1-16. Available on: https://www.naamm.org/landing_pages/EMMA%20557-12.pdf Accessed: October 5, 2013.
G. Kooistra, H. Wadley. “Lattice truss structures from expanded metal sheet”. Materials and Design. Vol. 5. 2005. pp. 507-514. DOI: https://doi.org/10.1016/j.matdes.2005.08.013
D. Tabor. “A simple theory of static and dynamic hardness”. Proc. R. Soc. A. Vol. 192. 1947. pp. 247- 274. DOI: https://doi.org/10.1098/rspa.1948.0008
J. Nobre, A. Dias, M. Kornmeier. “An empirical methodology to estimate a local yield stress in workhardened surface layers”. Exp. Mech. Vol. 1. 2004. pp. 76-84. DOI: https://doi.org/10.1177/0014485104039755
B. Yavuz, A. Tekkaya. Correlation between Vickers hardness number and yield stress of cold formed products. Report N.° AFP-98-03-02-03. Sponsored by METU Graduate School of Natural and Applied Science. Middle East Technical University. Ankara, Turkey. 2000. pp. 1-10.
D. Tabor. “The hardness and strength of metals”. J. I. Metals. Vol. 79. 1951. pp. 1-18.
R. George, S. Dinda, A. Kasper. “Estimating yield strength from hardness data”. Metal Progress. Vol. 109. 1976. pp. 30-35.
J. Cahoon, W. Broughton, A. Kutzak. “The determination of yield strength from hardness measurement”. Metallurgical Transactions. Vol. 2. 1971. pp. 1979-1983. DOI: https://doi.org/10.1007/BF02913433
G. Dieter. Mechanical Metallurgy. 3rd ed. Ed. McGraw Hill. New York, USA. 1986. pp. 1-798.
P. Dung, A. Plumier. Behaviour of expanded metal panel under shear loading. Proceedings of International Colloquium Stability and Ductility of Steel Structures (SDSS’Rio). Rio de Janeiro, Brazil. 2010. pp. 1101-1108.
P. Dung. Seismically retrofitting and upgrading RCMRF by using expanded metal panels. Doctoral Thesis, University of Liege. Liege, Belgium. 2011. pp. 1-353.
M. Rambo, P. Mtenga, K. Walsh. “Missile impact resistance of a metal mesh roofing system”. Journal of Architectural Engineering ASCE. Vol. 18. 2011. pp. 199-205. DOI: https://doi.org/10.1061/(ASCE)AE.1943-5568.0000079
C. Graciano, G. Martínez, D. Smith. “Experimental investigation on the axial collapse of expanded metal tubes”. Thin-Walled Structures. Vol. 47. 2009. pp. 953- 961. DOI: https://doi.org/10.1016/j.tws.2009.02.002
C. Graciano, G. Martínez, A. Gutiérrez. “Failure mechanism of expanded metal tubes under axial crushing”. Thin-Walled Structures. Vol. 51. 2012. pp. 20-24. DOI: https://doi.org/10.1016/j.tws.2011.11.001
G. Martínez, C. Graciano, P. Teixeira. “Energy absorption of axially crushed expanded metal tubes”. Thin-Walled Structures. Vol. 71. 2013. pp. 134-146. DOI: https://doi.org/10.1016/j.tws.2013.05.003
D. Smith, C. Graciano, G. Martínez. “Quasi-static axial compression of concentric expanded metal tubes”. Thin-Walled Structures. Vol. 84. 2014. pp. 170–176. DOI: https://doi.org/10.1016/j.tws.2014.06.012
D. Smith, C. Graciano, G. Martínez, P. Teixeira. “Axial crushing of flattened expanded metal tubes”. Thin-Walled Structures. Vol. 85. 2014. pp. 42-49. DOI: https://doi.org/10.1016/j.tws.2014.08.001
R. Sánchez. Determinación de las propiedades mecánicas de láminas de metal expandido. Master Thesis, Universidad Simón Bolívar. Caracas, Venezuela. 2005. pp. 1-102.
R. Sánchez, C. Graciano. Determinación de las propiedades mecánicas de láminas de metal expandido. Memorias del 7º Congreso Iberoamericano de Ingeniería Mecánica. México D.F., México. 2007. pp. 1-7.
G. Aparicio, H. D’Armas. “Influencia del tratamiento térmico y del trabajo en frío en el comportamiento mecánico de láminas de acero ASTM A-569”. Rev. Ing. UC. Vol. 13. 2006. pp. 43-52.
ASTM International.Standard guide for preparation of metallographic specimens. Standard ASTM E3, ASTM International. 2011. West Conshohocken, USA. pp. 1-13.
ASTM International.Test Method for Microindentation Hardness of Materials. Standard ASTM E384-99, ASTM International. 1999. West Conshohocken, USA. pp. 1-24.
ASTM International.Hardness Conversion Tables for Metals Relationship Among Brinell Hardness, Vickers Hardness, Rockwell Hardness, Superficial Hardness, Knoop Hardness, and Scleroscope Hardness. Standard ASTM E140-02, ASTM International. 2002. West Conshohocken, USA. pp. 1-25
Descargas
Publicado
Cómo citar
Número
Sección
Licencia
Derechos de autor 2018 Revista Facultad de Ingeniería
Esta obra está bajo una licencia internacional Creative Commons Atribución-NoComercial-CompartirIgual 4.0.
Los artículos disponibles en la Revista Facultad de Ingeniería, Universidad de Antioquia están bajo la licencia Creative Commons Attribution BY-NC-SA 4.0.
Eres libre de:
Compartir — copiar y redistribuir el material en cualquier medio o formato
Adaptar : remezclar, transformar y construir sobre el material.
Bajo los siguientes términos:
Reconocimiento : debe otorgar el crédito correspondiente , proporcionar un enlace a la licencia e indicar si se realizaron cambios . Puede hacerlo de cualquier manera razonable, pero no de ninguna manera que sugiera que el licenciante lo respalda a usted o su uso.
No comercial : no puede utilizar el material con fines comerciales .
Compartir igual : si remezcla, transforma o construye a partir del material, debe distribuir sus contribuciones bajo la misma licencia que el original.
El material publicado por la revista puede ser distribuido, copiado y exhibido por terceros si se dan los respectivos créditos a la revista, sin ningún costo. No se puede obtener ningún beneficio comercial y las obras derivadas tienen que estar bajo los mismos términos de licencia que el trabajo original.