Modelización de Tensiones Residuales en el Tratamiento Térmico de Aceros de Resortes G. Sánchez Sarmiento 1 , M. Castro 1 , G.E. Totten 2 y G. Webster 2 1) Universidad de Buenos Aires, Facultad de Ingeniería, Buenos Aires, Argentina. 2) Dow Chemical Co., Tarrytown, NY, USA. Resumen Se presenta en este trabajo un estudio comparativo de tensiones residuales y de distorsión en muestras cilíndricas de acero para resortes AISI 5160H, templado tanto en soluciones acuosas al 25 % de medio de temple Polyalkilene glycol UCON HT, como también en aceite Arco 521, a diferentes temperaturas. Los diámetros de las probetas fueron de 0.81 y 0.53 pulgadas. Se ha aplicado el Sistema de Elementos Finitos ABAQUS/Standard para evaluar las tensiones residuales y la distorsión durante el tratamiento térmico, con determinaciones previas del coeficiente de transferencia térmica dependiente de la temperatura por medio del programa INC-PHATRAN. El problema inverso de conducción de calor acoplado con la transformación de fase es resuelto por INC-PHATRAN a partir de curvas de enfriamiento medidas con termocuplas colocadas en el centro de cada probeta. Se obtienen conclusiones de interés sobre el uso de ambos medios de temple, útiles para minimizar la distorsión de la probeta y posibilidades de fisuración durante el tratamiento térmico. Introducción Comparaciones de diferentes medios de temple en procesos de tratamiento térmico de aceros resultan de gran utilidad para el control de las tensiones residuales, de eventuales fisuraciones y de distorsiones de las piezas tratadas. La modelización matemática de estos procesos constituye en la actualidad una herramienta indispensable para tales propósitos. El presente trabajo consiste de un estudio comparativo de la distorsión y de la distribución de tensiones residuales en piezas cilíndricas de acero para resortes AISI 5160H, templados en soluciones acuosas al 25 % de polímero Polyalkilene glycol UCON HT, como así también en aceite Arco 521, a diferentes temperaturas del baño. Los diámetros de las probetas son 0.81 y 0.53 pulgadas. Por medio de termocuplas colocadas en el centro de cada probeta, se midieron las respectivas curvas de enfriamiento y, en base a dichas curvas, se realizó una simulación computacional por elementos finitos empleando sucesivamente los sistemas INC- PHATRAN y ABAQUS/Standard. INC-PHATRAN (IN verse C onduction coupled with PHA se TRAN sformation) 1-6 es un programa que puede ser aplicado a la simulación de una vasta variedad de procesos de tratamiento térmico, tanto en medios de simetría plana como de simetría axial, mediante una aproximación en elementos finitos. En el caso en que sean conocidas las evoluciones de la temperatura en diferentes puntos de la probeta, mediante este programa pueden ser obtenidos los correspondientes coeficientes de transferencia térmica en función de la temperatura. El modelo está basado en un algoritmo de optimización numérica que incluye un módulo responsable del cálculo de la distribución espacial y temporal de la temperatura y de su acoplamiento con la evolución microestructural. La transformación de austenita a ferrita, perlita y martensita está regida por el diagrama TTT apropiado, teniendo en cuenta la aproximación de Avrami. Conocida la evolución de la temperatura medida con termocuplas en diferentes puntos de la pieza, el programa calcula la variación temporal de los coeficientes de transferencia