Materiales para cigüeñales & Acero para herramientas
Los fallos en el acero de los cigüeñales de competición suelen deberse a una combinación de tensiones mecánicas, fatiga y defectos microscópicos en el material. Aunque estos componentes están diseñados para soportar cargas extremas, las intensas exigencias de los motores de competición suelen llevarlos al límite. Entre los mecanismos de fallo más comunes relacionados con los materiales se incluyen:
1. Fatiga y superación de los límites de los materiales
2. Sobrecargas repentinas y picos de par
Para hacer frente a estos retos, los cigüeñales de competición suelen fabricarse con aceros de alta resistencia y endurecidos en toda su sección, a menudo mejorados con tratamientos de nitruración. El rendimiento de estas aleaciones puede optimizarse perfeccionando su composición química, mejorando la pureza del material y garantizando una templabilidad constante, lo que les permite ofrecer una resistencia y una durabilidad fiables en las condiciones de funcionamiento más extremas.
Causas más comunes de fallos relacionados con los materiales
Fatiga y límites de los materiales
- Los ciclos de tensión repetidos provocan fatiga en los filetes y los muñones de los cigüeñales, lo que acaba provocando grietas o fallos catastróficos.
- Incluso los materiales de alta gama llegan a sus límites en los entornos de alta exigencia del automovilismo.
Mayor limpieza: la mayoría de las fallas por fatiga se originan en las inclusiones internas.
Los aceros de alto rendimiento de Böhler suelen refundirse utilizando:
- VAR (Refundición por arco al vacío)
Estas técnicas de fabricación mejoran considerablemente la pureza de los aceros, entre ellos el BÖHLER V358 , al eliminar las inclusiones de óxido & y sulfuro, que reducen drásticamente la vida útil a fatiga de los componentes.
Sobrecarga y picos de par
- Las aplicaciones de competición exigen que la cadena cinemática transmita un par y una potencia muy elevados; si los aceros no poseen una resistencia a la tracción suficiente, pueden producirse condiciones de sobrecarga que superen los límites de diseño habituales del cigüeñal.
Alta resistencia a la tracción (≥1300 MPa)
Alto límite elástico (≥1000 MPa)
Alta tenacidad a la fractura, especialmente en el núcleo
Aceros para cementación
El BÖHLER V358 ofrece precisamente estas propiedades, ya que mantiene una alta resistencia y, al mismo tiempo, cuenta con la ductilidad suficiente para soportar sobrecargas repentinas.
Estos grados también ofrecen una excelente respuesta a la nitruración, lo que permite a los diseñadores mejorar aún más la dureza superficial del cigüeñal.
BÖHLER V358 VMR, diseñado para la victoria:
- La microestructura Ultra-Clean obtenida mediante VAR elimina las inclusiones que provocan grietas
- Alta resistencia a la tracción (1320–1470 MPa): soporta cargas extremas sin fallar
- La excelente templabilidad garantiza una resistencia uniforme en geometrías complejas
- Excelente resistencia mecánica y al desgaste gracias a la composición de la aleación de cromo-molibdeno-vanadio
- Ideal para la nitruración: aumenta la dureza superficial para una resistencia a la fatiga sin igual
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