Estudio del comportamiento a la fatiga y corrosión-fatiga de un acero SAE 4340 recubierto con un depósito de cromo duro
Se llevo a cabo un estudio con el objeto de evaluar el comportamiento a fatiga y corrosión-fatiga de un acero SAE 4340 en condiciones de templado y revenido, con y sin recubrimiento de cromo duro depositado electrolíticamente. Para tal fin se mecanizaron probetas de tracción según la norma ASTM A370...
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| Published: |
2014
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| Subjects: | |
| Online Access: | http://hdl.handle.net/10872/6775 |
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| Summary: | Se llevo a cabo un estudio con el objeto de evaluar el comportamiento a fatiga y corrosión-fatiga de un acero SAE 4340 en condiciones de templado y revenido, con y sin recubrimiento de cromo duro depositado electrolíticamente. Para tal fin se mecanizaron probetas de tracción según la norma ASTM A370 y probetas de fatiga según la norma ASTM E606. Todas las muestras fueron recubiertas hasta un espesor de 24 μm de acuerdo a las especificaciones de la empresa. Los ensayos de tracción se realizaron en una maquina de ensayos universal, marca INSTRON, con una velocidad de cabezal de 3 mm/min. Los ensayos de fatiga al aire para el material base y material recubierto; así como ensayos de corrosión-fatiga para el material base y material recubierto se ejecutaron en una maquina en flexión rotativa, marca Fatigue Dynamics, a una frecuencia de 50 Hz y una relación de carga de R = -1. Para los ensayos de fatiga-corrosión se empleo una solución salina de NaCL al 3%. Las curvas de Wöhler para condición de ensayo fueron obtenidas empleando un total de seis probetas para cada uno de los cuatro niveles de esfuerzo alternante aplicado y los cuales corresponden a una fracción del esfuerzo de fluencia del material base, a saber: 0,68, 0,72, 0,76 y 0,80. Se determinó el límite de fatiga del substrato así como del material recubierto empleando el método de la escalera para lo cual se destinaron un total de 15 probetas en cada caso y se aplico un escalón de 5 MPa. El comportamiento a la fatiga fue evaluado como una función de los parámetros de la ecuación de Basquin. Los resultados indican que las propiedades mecánicas de esfuerzo de fluencia y esfuerzo real a carga máxima del acero 4340 con un depósito de cromo duro no son afectadas significativamente si son comparadas con el substrato. Sin embargo, la aplicación del recubrimiento de cromo duro sobre la superficie del acero SAE 4340 genera una disminución sustancial en la vida a fatiga al aire, con respecto al substrato, similar a la producida cuando el material con y sin recubierto es ensayado en fatiga-corrosión. Esta reducción en la vida a fatiga varía desde un 80% para el nivel de esfuerzo más bajo hasta un 48% para el nivel de esfuerzo más elevado. Así mismo ocurre una disminución en el límite de fatiga del material recubierto, del orden del 6%, al ser comparado con las probetas sin recubrimiento. |
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