Determinación de Tensiones residuales en Discos Sometidos a Grandes Gradientes Térmicos Durante el Servicio

CÉSAR LUENGO; ALBERTO CARDONA; JOSÉ RISSO

Santa Fe

Congreso; ENIEF 2006. XV Congreso de mecánica computacional y sus aplicaciones; 2006

Universidad Nacional del Litoral - CIMEC

Existen componentes de máquinas térmicas que durante el servicio están sometidos a gradientes térmicos de magnitud suficiente para provocar la aparición de tensiones residuales importantes cuando son enfriados hasta la temperatura ambiente. Una situación similar se presenta a menudo en piezas obtenidas a través de procesos de fabricación que involucran fusión o solidificación localizada de material (soldadura, aportes por plasma, etc), donde las dilataciones o contracciones diferenciales producen deformaciones plásticas en el material que se traducen en esquemas de tensiones residuales de considerable magnitud. En ciertos casos, si analizamos las piezas a temperatura ambiente podemos encontrar un patrón de tensiones residuales de signo opuesto a las que se generarían por la acción de los gradientes térmicos durante el funcionamiento, y que por lo tanto puede reducir las tensiones efectivas que se presentan cuando la máquina se encuentra operando. La determinación de la magnitud de dichas tensiones residuales es importante para conocer la aptitud de las piezas para el servicio al que serán sometidas, sobre todo en elementos vitales para el funcionamiento de equipos, sujetos a cargas térmicas importantes y esfuerzos mecánicos severos. Los métodos utilizados habitualmente para determinar tensiones residuales (Difracción de Rayos X, Ruido de Barkhausen, ?Hole Drilling?) requieren de instrumental y técnicas experimentales que no son habituales en la industria metalmecánica. En este trabajo se propone un método para determinar el valor de dichas tensiones residuales en piezas axisimétricas, utilizando instrumental de metrología dimensional de uso corriente en la industria de autopartes, en conjunto con software de cálculo numérico