Resumen

Se analiza la resistividad de un acero de grano grueso frente a la iniciación de grietas por fatiga en presencia de microdefectos. Se prepararon muestras de material con microestructura martensítica mediante un tratamiento térmico adecuado. Se utilizaron indentaciones Vickers microestructuralmente pequeñas como microdefectos artificiales. Las tensiones residuales de compresión se deben a la irreversibilidad de la deformación plástica. El momento de la indentación permite preparar muestras con y sin efectos de tensiones residuales. El nivel de tensión para la iniciación de grietas depende del tamaño real de la indentación. La ubicación de las grietas iniciadas se ve afectada por la presencia y el carácter de las tensiones residuales.

INTRODUCCIÓN

Las soldaduras constan de material base, zona afectada por el calor (ZAT) y metal depositado. La figura 1. muestra el esquema de la microestructura de la soldadura. El material de aportación y parte del material base se funden durante la soldadura y forman metal de soldadura solidificado, mientras que, el material base en las proximidades sufre una transformación.

La formación de la ZAT es el resultado de un ciclo térmico aplicado causado por el movimiento de la fuente de calor que es necesario para fundir el material. Los efectos del ciclo térmico disminuyen con la distancia de la línea de fusión. El material cercano al metal de soldadura se calienta casi hasta el punto de fusión y la alta temperatura produce un crecimiento del grano. El resultado es la formación de una microestructura de grano grueso en la denominada zona de grano grueso afectada por el calor (CGHAZ) adyacente a la línea de fusión. Esta microestructura influye en las propiedades mecánicas, como la tenacidad al impacto y el límite de fatiga.

Debido a la forma del metal de soldadura consolidado, aparece una concentración de tensiones en los extremos de las soldaduras cargadas. La ubicación de la concentración de tensiones en la Figura 2. está marcada como K_t (izquierda, arriba). Para evitar la concentración de tensiones, a veces se realiza un esmerilado fino del refuerzo de la soldadura, aunque es económicamente poco aceptable. Si no se realiza el esmerilado, la resistencia a la fatiga se reduce sin duda.

Los defectos de soldadura en el metal de soldadura y la ZAT aparecen principalmente debido a un proceso de soldadura insuficientemente controlado. Los métodos de examen no destructivo (END) se utilizan con éxito para garantizar la solidez de las soldaduras. Los defectos que son más pequeños que el umbral de sensibilidad del método NDE no pueden ser detectados y la presencia de esos pequeños defectos en las soldaduras causados ya sea por la soldadura o por la producción del metal base puede promover la iniciación de grietas durante la carga oclica.

• Materias:Tensión-deformación Fatiga de metales
• Subjects:Stress-strain Metals fatigue
• Palabras claves:Microdefecto; Zona afectada por el calor de grano grueso; Iniciación y crecimiento de grietas; Concentración de tensiones; Límite de fatiga
• Keywords:Micro-defect; Coarse-grain heat-affected zone; Crack initiation and growth; Stress-concentration; Fatigue limit