Crack growth through low-cycle fatigue loading of material ARMOX 500T

Crecimiento de grietas por carga de fatiga de bajo ciclo del material ARMOX 500T

Este artículo presenta un análisis microestructural de la creación y el crecimiento de grietas bajo carga uniaxial. El análisis se realizó para el acero Armox 500T (chapa de blindaje). Los resultados muestran que las grietas aparecen en una fase muy temprana de la vida útil del acero. Las primeras microfisuras aparecen antes de los 200 ciclos, y el crecimiento de las fisuras es progresivo durante las cargas posteriores. También se puede observar que después de un cierto número de ciclos hay más grietas largas que cortas.

INTRODUCCIÓN

En la industria, los investigadores buscan diferentes formas de describir lo mejor posible la vida útil de los materiales. Para ello, se han desarrollado diferentes modelos numéricos mediante los cuales podemos definir la vida útil del material. Pero para la validación de los métodos numéricos y la determinación de los parámetros especificados del material de los métodos y los parámetros especificados del material para la mecánica de fatiga, es necesario realizar mediciones. Los métodos más utilizados y rentables para la determinación de daños son los métodos de ensayos no destructivos (END). Estos métodos son bien conocidos y se utilizan para determinar daños con micrografía, densidad, módulo de elasticidad, emisión acústica, amplitud de tensión, fluencia, microdureza, resistencia eléctrica, acumulación de energía, tenacidad de grieta, etc. [1-7]. Para comprender mejor lo que ocurre en el material a lo largo de su vida útil, realizamos mediciones que permitieron analizar las grietas durante la vida útil del material. El objetivo principal de estas mediciones era determinar cuándo se produce realmente una microfisura y cómo avanza a lo largo de la vida útil del material. Para controlar el inicio y el crecimiento de las grietas, es necesario comprender el proceso principal de inicio de las grietas y determinar la estructura del material. En estado sólido, los aceros y sus aleaciones tienen una verdadera estructura cristalina con átomos ordenados. Los átomos están dispuestos en un patrón tridimensional repetitivo, en el que cada átomo está conectado al átomo o ion cercano [8, 9]. Los átomos están unidos mediante enlaces resultantes de interacciones de campos electromagnéticos. Una tensión de cizallamiento interna suficiente provoca la formación de deslizamientos entre átomos que se producen en el denominado plano de deslizamiento. Los deslizamientos se producen por el movimiento de las dislocaciones, lo que da lugar a una deformación plástica, a la que sigue la acumulación de dislocaciones. Esto puede causar la formación de microfisuras que conducen a la propagación de grietas [8, 10-12]. La propagación de las grietas depende de la estructura del material [13, 14]. En consecuencia, para el análisis de la iniciación de grietas se utilizó acero aleado blindado Armox 500T con alta resistencia a la tracción.