/ MATERIALES Una de las características importantes de la forja rotativa es la geometría de champiñón que adquiere el taco según se va deformando, a diferencia del barrilete característico Tras los primeros resultados de la aplicación del proceso de de la forja convencional [1]. Este proceso incremental conformado mediante la forja rotativa al Inconel 718 [4,5] deforma al taco según un nuevo camino de deformación para la obtención de una geometría sencilla de recalcado, me con gol jorando así el ratio de deformación por golpe, lo que lleva llegar a geometrías ‘near-net-shape’ en un solo pe. Una consecuencia directa es la reducción de costes de utillaje por la reducción de preformas necesarias para en el presente trabajo se expone el análisis realizado en una pieza industrial del sector aeronáutico. La geometría de dicha pieza, expuesta en la siguiente figura, fue suminis- trada por la empresa Industria de Turbo Propulsores, S.A. (ITP). lograr la geometría final. Tecnalia, en trabajos previos, desarrolló un modelo de simu- lación capaz de reproducir geometría y fuerzas implicadas en un proceso de forja rotativa [2,3]. Posteriormente se ha mejorado este modelo incluyendo el cálculo microestructu- ral durante el propio proceso [4,5]. Los requerimientos de los componentes del sector aeronáu- tico son muy restrictivos, tanto desde el punto de vista geométrico como microestructural. En función de la micro- estructura de un componente este presenta uno u otro comportamiento mecánico durante su vida útil, pudiendo ser este resistencia a fatiga o a creep. Por ello el estudio de la evolución microestructural incluso durante el proceso de conformado cada vez adquiere mayor importancia. Los cálculos microestructurales se basan en la implemen- tación de las ecuaciones que rigen esa evolución basadas en la temperatura, deformación, velocidad de deformación y tamaño inicial del grano [6]. Los parámetros que definen las ecuaciones anteriores son determinados en ensayos de compresión de simple y doble golpe [7]. El material utilizado en este estudio, Inconel 718, es uno de los más utilizados en el sector aeronáutico por resistencia a la corrosión, creep y fatiga a altas temperaturas durante la vida útil del componente. Estas ventajas se ven contra- restadas por la estrecha ventana de conformado que posee. Estando ésta limitada entre 900 y 1.120 °C [8]. El control de esta temperatura así como de los valores de deformación y de velocidad de deformación durante el proceso de confor- mado conllevan un control de la microestructura final del componente. Obtener una microestructura de tamaño de grano fino implica un control preciso de la temperatura durante el proceso de forja. Una de las fases del Inconel 718 es la fase δ, siendo su característica principal la limitación del creci- miento del tamaño de grano. Por ello si el objetivo es una microestructura con grano fino es necesario asegurarse que no se supera la temperatura de disolución de esta fase, rondando los 1.020 °C. Este fenómeno se estudia en profun- didad en varias publicaciones [9,10]. Durante el conformado a estas temperaturas tiene lugar la recristalización cuya consecuencia es una caída del nivel tensional en la gráfica tensión —deformación y nucleación de nuevos granos—. Lo primero implica menores fuerzas requeridas para la deformación y lo segundo implica afina- miento del tamaño de grano. En trabajos previos se han analizado estudios del proceso de recristalización en la forja rotativa [4]. Figura 2. Geometría pieza real después del mecanizado. El objetivo ha sido obtener la geometría previa al mecani- zado mediante forja rotativa dentro de las especificaciones de máquina disponibles. Dadas las dimensiones de los componentes del sector aeronáutico, dichas especificacio- nes son un requisito complejo siendo necesarios equipos que requieran grandes inversiones. Forja rotativa: geometría De este modo se ha obtenido la definición de la preforma y los parámetros de fabricación que cumplían los requisitos iniciales de fuerzas de manera numérica. La preforma se muestra en la siguiente figura. Los parámetros de proceso usados han sido: • Velocidades del proceso: 70 rpm y 0,8 mm/s • Temperatura de utillajes: 500 °C La relación de velocidades es relativamente lenta en compa- ración con la usada para piezas de otros sectores, como la automoción. La definición de la temperatura de los utillajes proviene del trabajo previo realizado sobre una geometría sencilla de recalcado. Con los parámetros mencionados la fuerza necesaria para la fabricación de dicha preforma alcanza valores hasta 1.700 toneladas en función de la temperatura inicial del taco. Como se muestra en la siguiente gráfica, la fuerza necesaria se reduce aumentando la temperatura del taco, de 970 a 1.000 °C. Sin embargo, este aumento de temperatura se encuentra limitado por las condiciones finales de microestructura requeridas. Estas fuerzas son relativamente pequeñas compa- rables con los procesos convencionales de forja. Figura 3. Preforma de forja rotativa. 26 / Preforma de forja rotativa Geometría final