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Tesis

Evolución de las tensiones residuales en un acero sometido a ensayos de fatiga en función de distintos tratamientos superficiales

1998



Título Evolución de las tensiones residuales en un acero sometido a ensayos de fatiga en función de distintos tratamientos superficiales
Nombre Arteaga Rodriguez, Jose
Licenciado en Física Universidad Nacional de La Habana Cuba
Magister en Ciencia y Tecnologia de Materiales UNSAM
Directores Dr. Rubiolo Gerardo.
Dra. Ortiz Maria.
.
Fecha Defensa 17/07/1998
Jurado

Código Código IT IT/T--37/98

Resumen

El objetivo del trabajo es determinar la evolución del estado de tensiones residuales (TR), superficial y en profundidad, generado por torneado y pulido manual o por nitrurado iónico y relajado por efecto del ciclado completamente reverso en acero SAE 4140. Todas las probetas fueron obtenidas de material templado y revenido, torneado y pulido manualmente para dar la geometría de ensayo, un grupo fue estudiado en este estado y otro grupo fue tratado superficialmente con nitrurado iónico. Los ensayos de fatiga se llevaron a cabo en flexión rotativa y las mediciones de tensiones residuales fueron realizadas mediante difracción de rayos X con un equipo Rigaku Strainflex PSF-2M. Las conclusiones obtenidas fueron:
• En el acero estudiado, el proceso de torneado y pulido introduce un estado de TRsuperficiales isótropas compresivas del orden de -450 MPa, siendo la capa afectada de alrededor de 60~m.
• El nitrurado por plasma en condiciones comerciales origina, en el mismo acero, TR isótropas compresivas del orden de -200 MPa enla superficie, extendiéndose hasta una profundidad de 60 ¡.Jm.
• En las piezas maquinadas, sometidas a fatiga cíclica, la disminución más significativa del nivel de TR compresivas se produce en los primeros ciclos de carga. Se encuentra una posterior relajación sólo cuando los niveles de tensión aplicada son cercanos o superiores al límite de fatiga. La distribución en profundidad de las TR axiales no permanece estable durante el ciclado paró una tensión aplicadtí20% superior al límite de fatiga.
• El tratamiento de nitruración por plasma aumenta el límite de fatiga en aproximadamente un 22% respecto del estado maquinado.
• En el material nitrurado no se observa relajación de TR para tensiones aplicadas hasta un 20% sobre el límite de fatiga. Esto permitiría incluir el perfil de TR iniciales en los cálculos de diseño para componentes o piezas de máquinas sometidas a fatiga.

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Abstract


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