PREDICCIÓN NUMÉRICA DE DUREZA Y TENSIONES RESIDUALES EN ENGRANES DE ACERO TEMPLADOS POR INDUCCIÓN

El temple por inducción es un proceso de fabricación ampliamente empleado en la industria que se aplica para mejorar las propiedades mecánicas de los componentes y optimizar su comportamiento a fatiga, fractura y desgaste. La inducción localiza el calentamiento en la superficie del material, generando una capa templada de alta dureza. El principal efecto del proceso que impacta en la vida a fatiga de los componentes es la aparición de tensiones residuales, presentando un patrón compresivo en la superficie, transformándose en tracción en la zona de transición y disminuyendo gradualmente en la zona sin tratar. Sin embargo, la predicción de las tensiones residuales es aún un reto para la comunidad científica, especialmente en componentes industriales complejos, debido al alto coste computacional por el carácter multifísico del proceso. En este trabajo se presenta un modelo térmico-metalúrgico-mecánico acoplado de elementos finitos en el software ANSYS® para predecir las propiedades mecánicas y las tensiones residuales generadas durante el proceso de temple por inducción en un diente de engrane de acero 42CrMo4. Los resultados obtenidos mediante este modelo de simulación se utilizarán en cálculos posteriores a fatiga para considerar el efecto del proceso de fabricación en la integridad estructural de los componentes.