Influence of Blasting on Mechanical Properties of Steel Sheet

Influencia del granallado en las propiedades mecánicas de la chapa de acero

En este artículo se analiza la influencia de las condiciones de granallado en las propiedades de la chapa de acero RSt 37-2 de 3 mm de espesor. Debido al granallado, la rugosidad de la superficie aumenta en un orden y el endurecimiento por deformación de la superficie se produce hasta una profundidad de unos 0,06 mm, lo que da lugar a tensiones de compresión en la superficie de la chapa. Los cambios mencionados, entre otros, aumentan el límite elástico y disminuyen la vida a fatiga en el ciclo tensión-cero. El aumento del límite elástico y la disminución de la vida de fatiga son más significativos si el diámetro del medio de granallado (dentro del intervalo ensayado de 0,56 a 0,9 mm) y el ángulo de impacto (de 30 a 75°) son mayores a una presión de aire de 0,4 a 0,5 MPa.

INTRODUCCIÓN

El granallado es una de las tecnologías básicas de pretratamiento superficial de estructuras y piezas metálicas para lograr una superficie adecuada para un futuro recubrimiento, de manera que pueda tener las propiedades y durabilidad requeridas [1]. El objetivo principal del granallado es eliminar cualquier impureza de la superficie metálica, para crear una superficie metálica limpia con una microgeometría y propiedades físicas y mecánicas adecuadas [2]. Las piezas y estructuras voladas a menudo están cargadas dinámicamente o por fatiga y, en este sentido, la influencia de las voladuras en su vida de fatiga es un tema relevante.

El proceso de fatiga se inicia, por regla general, en la superficie de una pieza [3] y, por lo tanto, la calidad de la superficie y las propiedades de la capa superficial tienen un efecto significativo sobre las propiedades de fatiga. El principal efecto sobre el proceso de fatiga lo tiene la rugosidad de la superficie, que depende de las condiciones de voladura.

Las condiciones básicas de voladura incluyen: forma, dimensiones y tamaño de las partículas de voladura, energía, cantidad total y ángulo de impacto de las partículas. La voladura también provoca una deformación plástica intensa de una capa superficial delgada, lo que en consecuencia crea una tensión de compresión residual en esta capa y una tensión de tracción residual debajo [4]. La tensión de compresión residual da como resultado un aumento de la vida de fatiga de las piezas, especialmente durante la carga de flexión [S, 6]. Este efecto positivo de la tensión de compresión residual dependerá principalmente de la calidad de la superficie, principalmente de su rugosidad. Dado que en el caso de la voladura de superficie se muestran dos tendencias opuestas de su efecto, el artículo está dirigido a la investigación de la influencia de las condiciones de voladura, como el tamaño de partícula, la presión del aire y el ángulo de impacto en las propiedades mecánicas básicas y en la vida fatigada.