Evaluación microestructural de un acero ferrítico bajo en carbono sometido a ensayos de fatiga a bajo ciclo (oligociclica)

Abstract

En el presente estudio se muestra el comportamiento microestructural a temperatura ambiente del acero JIS G3141 bajo fatiga plástica. Los ensayos se realizaron con control de deformación de manera interrumpida, con amplitudes de deformación total 0.3%, 0.5% y 1.0%; basados en la norma ASTM E-606, utilizando probetas planas a brillo espejo en ciclos de tensión-compresión con frecuencias de 1.67, 1.0 y 0.5 Hz respectivamente. Se utilizó el microscopio electrónico de barrido (SEM) para realizar el seguimiento microestructural de la superficie durante el avance del ensayo de fatiga; además estudiar las superficies de fractura y la correlación entre el comportamiento microestructural, la iniciación y propagación de grietas. Los resultados mostraron un comportamiento de ablandamiento para el rango de deformación del 0,3% hasta la rotura, se encontró una fisura de 2,5 mm para el 54% de duración de vida. Un comportamiento de ablandamiento y posterior endurecimiento hasta rotura se encontró en las probetas con un rango de deformación total de 0,5% y 1,0%, las fisuras encontradas para estos rangos de deformación se encontraron en el estado I de propagación las cuáles nuclearon en intrusiones/extrusiones de las bandas de deslizamiento y en los límites de grano. El estudio de las superficies de fractura mostró un comportamiento similar en los casos estudiados, en donde se encontró sitios de iniciación de las fisuras en bordes angulares de las probetas, y un aumento de la velocidad de avance de la fisura y con una propagación predominante intergranular.