CYCLIC BEHAVIOR OF FERRITIC STAINLESS STEELS AISI 430F

M. AVALOS; A.F.ARMAS; I. ALVAREZ ARMAS

San Nicolás

Conferencia; 3 Conferencia sobre Usos del Acero; 2006

Instituto Argentino de Siderurgia

Los aceros inoxidables  ferríticos son materiales utilizados para aplicaciones en ambientes con grados intermedios de corrosión.  Una de las aleaciones ferríticas inoxidables más usuales es la AISI 430F. Estos aceros combinan la ventaja de ser trabajados en frío con facilidad con una excelente ductilidad y resistencia  sobre todo a temperaturas elevadas Si bien su resistencia a la corrosión es menor que la de un acero austenítico o un acero dúplex, su costo más bajo de producción y las buenas propiedades mecánicas hacen de este material una alternativa excelente para su uso en industrias de procesamiento de alimentos, aguas dulces, automotrices y otras [1]. Una desventaja que podría limitar  las potenciales aplicaciones de los aceros ferríticos es la fuerte dependencia de las propiedades mecánicas con la temperatura. Este hecho se explica a partir de la pérdida de movilidad de  las dislocaciones de hélice sobre todo a temperatura ambiente que condiciona la habilidad de la estructura ferrítica para soportar deformación plástica [2]. El desarrollo de nuevas aleaciones aleaciones ferríticas, con muy buenas características tecnológicas requiere del estudio y revisión permanente de las propiedades y de los mecanismos de respuesta ante solicitaciones mecánicas.[ 3] [4] [5] En particular, la fatiga de bajo número de ciclos  constituye un problema tecnológico de interés en  aleaciones que van a ser utilizados como parte de estructuras o equipos industriales. Un número importante de investigaciones sugieren que la respuesta en fatiga  se ve afectada entre otros factores por  un fenómeno denominado “envejecimiento por deformación dinámico” o más conocido como DSA (Dynamic Strain Aging) (ver de las que separé).    El término envejecimiento por deformación dinámico denota un proceso de envejecimiento que ocurre en forma simultánea con la deformación plástica. Bajo ciertas condiciones de temperatura y velocidad de deformación plástica la interacción entre átomos de soluto y dislocaciones resulta en un fuerte anclaje de las dislocaciones. Para continuar deformando plásticamente se requiere entonces una mayor magnitud de tensión ya que es necesario liberar las dislocaciones de sus atmósferas o nuclear nuevas dislocaciones. Como consecuencia, uno de los principales efectos del DSA en las propiedades mecánicas de un ensayo de fatiga es la dependecia inversa de la tensión de pico con la velocidad de deformación y un incremento inusual del endurecimiento cíclico. Para ciertos valores de temperatura y velocidades de deformación es posible observar discontinuidades en la manera en la cual el material fluye plásticamente, efecto conocido como Portevin - Le Chatelier (PLC).  Entre otras aleaciones comerciales, los aceros ferríticos son susceptibles al DSA.   El objetivo principal de este trabajo es estudiar la influencia del DSA en el comportamiento cíclico de un acero inoxidable ferrítico  AISI 430F.  Se consideran tanto los aspectos mecánicos de la evolución como los cambios microestructurales que puedan estar vinculados al DSA.