Fatigue properties of galvanized higher-strength steel sheets

Propiedades de fatiga de chapas de acero galvanizado de alta resistencia

El artículo analiza las propiedades de fatiga de las chapas de acero microaleado galvanizado H220LAD y H380LAD. En condiciones de flexión plana y ciclo simétrico, el límite de fatiga de la chapa H220LAD es σ_Co = ± 152 MPa y el de la chapa H380LAD es σ_Co = ±188 MPa, y la relación límite de fatiga/resistencia a tracción es de 0,41 y 0,37, respectivamente. Durante los ensayos de fatiga con un número creciente de ciclos o un valor de tensión creciente, aumenta la degradación del revestimiento de zinc (formación de relieves, daño de la integridad). En consecuencia, durante el funcionamiento puede producirse corrosión local, pero también la continuación de los daños por fatiga después de 10⁷ ciclos y, por tanto, fatiga por corrosión.

INTRODUCCIÓN

Recientemente se ha producido un cambio en el enfoque filosófico de la aplicación de los aceros en la industria del automóvil. Entre otros, este cambio consiste en la aplicación de aceros de mayor resistencia a piezas individuales de automoción. La vida útil es el principal requisito, y con aceros de mayor resistencia podemos conseguir una resistencia óptima a la fatiga y, por tanto, valores de tensión de trabajo más elevados [1]. La vida útil de las piezas puede aumentarse, entre otras cosas, mediante su tratamiento superficial [2]. La galvanización de las chapas de acero se utiliza para reducir o evitar su degradación por corrosión [3]. Por lo tanto, la combinación de una chapa de acero de mayor resistencia y su tratamiento superficial es un material prospectivo, que se utiliza incluso hoy en día para la fabricación de piezas de automoción de mayor carga que se someten a cargas dinámicas de impacto y a cargas cíclicas durante su funcionamiento, también en condiciones de corrosión [4, 6].

De lo anterior se desprende que también es necesario crear una base de datos en el campo de la resistencia de las chapas de acero galvanizado frente a las cargas de fatiga. El posible daño de la capa superficial puede degradar las propiedades de fatiga de la chapa de acero (formación de núcleos de fallo por fatiga) como resultado de la corrosión local y la concentración de tensiones.

El objetivo de este artículo es el análisis de las propiedades de fatiga de chapas galvanizadas fabricadas con aceros microaleados con un límite elástico de 220 y 380 MPa, respectivamente.

MATERIAL Y MÉTODOS EXPERIMENTALES

Los experimentos se realizaron con muestras tomadas de bandas de acero H220LAD y H308LAD, conformadas en frío hasta un espesor de 2 mm y galvanizadas en caliente.