NUCLEACION DE MICROFISURAS EN UN ACERO MICROALEADO

MITCHELL, D; M.C MARINELLI; M. BALBI

Rosario

Jornada; XIV Jornada de ciencia y tecnología UNR; 2020

Universidad Nacional de Rosario

En la actualidad las industrias de transporte y de maquinarias agrícolas hacen énfasis en conseguir estructuras más resistentes y livianas, para lograr mayor rentabilidad en sus productos y garantizar mayor seguridad y menor impacto medioambiental. Para ello se están utilizando aceros microaleados de alta resistencia. Sin embargo, uno de los problemas que hoy en día aqueja es el colapso de la estructura debido a fisuras originadas por cargas dinámicas. Para ello se propone realizar un estudio de fatiga analizando los sitios de inicio de fisuras y el comportamiento de las mismas durante la vida en fatiga. El estudio se llevó a cabo en un acero comercial ferrítico-perlítico denominado MLC 420 con 20% de perlita. El tamaño de grano de ferrita varía de 2 a 7 micrones. Los ensayos de fatiga se realizaron en una máquina INSTRON modelo 1362, a temperatura ambiente y en control de deformación plástica con un rango de 0,2%. Para estudiar el comportamiento de las fisuras se cortaron probetas planas en la dirección de laminación. La supeficie de dichas probetas fue perfectamente pulida y atacada con una solución de 2% Nital. El seguimiento de la deformación fue llevado a cabo mediante observación directa usando un microscopio óptico acoplado a una cámara digital, montado en la máquina de ensayos. Previo al ensayo de fatiga se realizó un mapeo inicial de la zona central de la probeta de aproximadamente 400 x 500 micrómetros. Una vez finalizado el seguimiento, se procedió a analizar la estructura de dislocaciones mediante microscopía de transmisión (TEM). Los resultados correspondientes al comportamiento en fatiga revelaron un ablandamiento cíclico hasta el final de vida, como consecuencia de una deformación previa del material debido al proceso de laminación. Con respecto al estudio de seguimiento, se observaron microfisuras nucleadas sobre extrusiones en granos ferríticos. Varias de las microfisuras permanecieron arrestadas en bordes de grano conteniendo partículas de cementita, otras propagaron siguiendo sistemas de deslizamiento en granos ferríticos y fueron desviadas en granos de perlita. Las observaciones en TEM mostraron una estructura de paredes de dislocaciones y subgranos en ferrita. Por otra parte, se observó una acumulación de dislocaciones en bordes de cementita, la cual actúa como una barrera microestructural con respecto a la propagacion de fisuras.