Resumen de Mejora de la correlación para la obtención del módulo elástico de materiales metálicos en los ensayos miniatura de punzonado
El material del que está compuesta la estructura de la vasija y otros elementos de una central nuclear sufre a lo largo de su uso el ataque de la radiación generada en el núcleo. Es por ello necesario conocer la evolución de las propiedades mecánicas de los materiales conforme dicho material va sufriendo esas alteraciones. Para ello se plantearon los reactores de investigación, cuyo objetivo no es producir energía, Sino ser fuente de radiación con la que realizar todo tipo de ensayos. El problema principal de estos reactores es la falta de espacio para albergar las probetas de ensayo. Este hecho fue el que motivó la aparición de los ensayos miniatura de punzonado (SPT) durante los años 80. Uno de los problemas de este método de ensayo es el complejo campo de esfuerzos y deformaciones que sufre la probeta durante su testeo en comparación con un ensayo estándar de tracción (triaxialidad elevada, distintas velocidades de deformación y campo de esfuerzos a lo largo de la probeta SPT, etc.). Para deducir las propiedades mecánicas en base al SPT es necesario realizar correlaciones empíricas con los parámetros extraídos de la curva fuerza-desplazamiento del SPT. Por tanto, cada material ensayado necesita ser previamente comparado con ensayos de tracción estándar para obtener los factores de correlación correspondientes. A ello se suma que la dispersión de dichas correlaciones se torna muy amplia cuando se intenta deducir un único factor de correlación para un número amplio de materiales. El objetivo de esta investigación se centra en el estudio del sentido físico de los factores de correlación que actualmente se utilizan para la obtención del módulo de elasticidad. Haciendo uso de modelos de elementos finitos se llevó a cabo un estudio detallado de las primeras fases del ensayo SPT y de la inserción de un ciclo descarga/carga durante el test con el objetivo de obtener un factor de correlación más preciso. Dicho factor de correlación demostró ser aplicable para una amplia gama de materiales metálicos isótropos y homogéneos, y ser dependiente únicamente de la configuración geométrica del ensayo. Con el fin de verificar las conclusiones obtenidas de los modelos de elementos finitos, se llevaron a cabo ensayos experimentales (ensayos estándar de tracción SPT) sobre distintos materiales: tres tipos de acero, una alea- ción de aluminio, otra de magnesio y una tercera de cobre.
