Resumen de Una metodología novedosa para identificar el origen y evolución del crecimiento de grietas de fatiga en acero

Federico Nunez, Sidney Guralnick, Thomas Erber

• español

  Con ayuda de un SEM, se obtuvo una serie de microgramas de las superficies fracturadas de muestras de dos tipos de acero AISI-1018, después de haber aplicado una serie de ensayos de fatiga con relación de esfuerzo R=-1. Se usaron varios niveles de carga controlada por deformación unitaria en el rango ±0.0008 < s < ±0.0014 siguiendo una carga de tipo sinusoidal. De los muchos microgramas obtenidos, se determinaron ocho tipos de grietas como los más típicos, que estaban en función de la localización dentro de la sección transversal de la muestra. Se asignó un color a cada tipo de microfisura, dependiendo de los parámetros geométricos que se midieron de manera aproximada (diámetro para los hoyitos y espaciamiento de las estrías de fatiga); lo anterior define la fractura equivalente en el Código de Colores - CC. El uso del CC fue útil en la determinación de la variación del frente de grieta por fatiga, que también depende de la magnitud de la carga aplicada. Finalmente, se discute cómo el uso de la fractura equivalente en el CC, junto con algunos elementos de mecánica de la fractura, pueden ser herramientas útiles para explicar la distribución del número de ciclos aplicados a medida que se produce el daño (microfisuras) durante el avance del frente de grieta por fatiga.

• English

  A series of SEM micro-graphs were obtained from the cracked surfaces of samples from two types of AISI-1018 steel after applying fatigue tests at a stress ratio of R=-1. Various strain-control levels were used in the range ±0.0008 < e < ±0.0014 following a sinusoidal load pattern. From the many micro-graphs obtained, eight types of cracks were determined to be the most typical ones which are found to also be a function of the localization within the cross section of the sample. For each type of micro-crack, a color was assigned depending on geometrical parameters that were approximately measured (diameter for dimples and striation spacing for fatigue striations); this defines the "Color Code" - CC crack equivalent. Using the CC was useful in determining the variation of the fatigue crack front, which was also dependent on the magnitude of the applied strain level. Finally it was discussed how the use of the CC crack equivalent with elements of fracture mechanics are powerful tools to give insights regarding the distribution of the number of applied cycles as damage took place (micro-cracks) during crack front advance.