Fatiga y fractura de aceros perlíticos con distinto grado de trefilado

Abstract

La Tesis tiene por objeto el estudio del comportamiento de alambres fisurados de cero perlítico hipoeutectoide con distinto grado trefilado en procesos de fatiga (crecimiento subcrítico de fisuras) y fractura (propagación crítica de fisuras) bajo solicitaciones de tracción en dirección axial. En el primer capítulo se realiza el planteamiento general del problema. El capítulo II se ha dedicado a la caracterización mecánica del acero, encontrando la evolución de propiedades mecánicas en función del grado de trefilado. También se ha realizado un análisis de la propagación de fisuras por fatiga haciendo uso de la ley de París. Lo que permite asegurar que la resistencia a la fisuración por fatiga de los aceros mejora con el trefilado. Se ha conseguido relacionar los distintos modos microscópicos de fractura por fatiga analizados fractográficamente mediante el microscopio electrónico de barrido, con los regímenes dentro de los cuales se ha fisurado. El capítulo III está dedicado al estudio de la fractura en alambres fisurados. Se ha decidido utilizar un criterio de fractura local uniparamétrico basado en la carg máxima en rotura y en la profundidad de la fisura. La aplicación de este criterio permite agrupar los aceros en dos grupos (débil y fuertemente trefilados) estableciendo la diferencia entre ambos conjuntos por un salto brusco en los valores de la tenacidad. Para los aceros con menor grado de trefilado la fractura tiene lugar en modo I, y a partir de un estadio de trefilado intermedio la fractura se produce en modo mixto. Desde el punto de vista microscópico, la extensión de la zona de fractura dúctil por crecimiento y coalescencia de microhuecos es función creciente del grado de trefilado cuando la fractura se produce en modo I. En el caso de fracturas en modo mixto, la extensión de la zona de microhuecos se ve interrumpida por la aparición del escalón de propagación a 90.