Evaluación de la resistencia a la fatiga del acero AISI 1018 sometido a tratamientos térmicos de temple y normalizado

Abstract

En la presente investigación se evaluó la resistencia a la fatiga del acero AISI 1018. El material utilizado son barras de acero cilíndricas de media pulgada de diámetro (1/2”) y se mecanizaron las probetas según la norma ASTM E606. Los ensayos de fatiga se realizaron en condición de flexión rotativa. Las condiciones del material ensayado son: en condición original de entrega, tratado térmicamente por temple y normalizado. Las propiedades mecánicas de resistencia a la tracción y esfuerzo a la fluencia se obtuvieron en base a la norma ASTM A370. El comportamiento a fatiga del material se presentó a través de las curvas de Wöhler, realizadas con los datos obtenidos de Esfuerzo-Número de ciclos de los ensayos a fatiga. La relación entre el esfuerzo alternante y el número de ciclos de vida del material se determinaron con una expresión conocida como la ecuación de Basquin. Por otra parte, se realizó el análisis de algunas superficies de fractura de las muestras rotas, mediante la técnica de microscopia electrónica de barrido (MEB). La mayor resistencia a la tracción y dureza se presentaron en las probetas con tratamiento térmico de temple, mientras que la menor resistencia a la tracción y menor dureza, se obtuvo en las probetas normalizadas y en condición original, respectivamente. Las probetas con el tratamiento térmico de normalizado presentaron la mayor resistencia y límite a la fatiga, mientras que las que se les aplicó temple presentaron la menor resistencia y límite de fatiga. La pendiente de la curva de Wöhler no se afecta significativamente por la aplicación de tratamientos térmicos. Las superficies de ruptura presentaron un mecanismo de fractura mixta para valores de esfuerzo intermedio y frágil para altos valores de esfuerzos, con presencia de hoyuelos, grietas y facetas de clivajes, tanto para las condiciones de original y normalizado; mientras que para la condición de temple se observaron fracturas del tipo frágil con grietas pronunciadas.