Efecto del tratamiento termoquímico y deposición de recubrimiento colmonoy 88 sobre la vida a la fatiga del acero estructural sae 4340.

Abstract

En el presente trabajo se evaluó el comportamiento a la Fatiga en términos de la resistencia a la vida en un aceroSAE 4340 templado, revenido, nitrurado y recubierto con una súper aleación base Níquel, el tratamiento termoquímico se realizó por medio de la técnica de nitruración en horno, y el recubrimiento se realizó por la técnica de rociado HVOF. Se mecanizaron 24 probetas según las normas ASTM A370 y ASTM E606. Para los ensayos de fatiga al aire se seleccionaron 4 niveles de esfuerzo, todos por debajo del esfuerzo de fluencia del material nitrurado y recubierto, estos fueron 565 MPa como valor mínimo, para luego continuar con 591 MPa, 623 MPa y como valor máximo 651 MPa. El estudio se realizó por medio de la construcción de la curva S-N, modelada a partir de las ecuaciones de Basquin, usando datos obtenidos a través de la metodología de Weibull, para luego compararlos con ensayos de SAE 4340 sin tratamiento ni recubrimiento. Los resultados del ensayo de tracción muestran un aumento de las propiedades mecánicas en comparación con SAE 4340. En los ensayos de fatiga se encontró que hubo un incremento promedio de resistencia a la fatiga con respecto al material base de 5%. En el análisis fractográfico realizado por Microscopía Electrónica de Barrido, se observó un desprendimiento del recubrimiento ocasionado por la desviación a través de la intercarade la grieta, al recorrer una mayor distancia aumento la vida de la pieza, la cual culmina con la falla de la misma. El cálculo de la tenacidad de fractura no es posible hacerlo, debido a que el intervalo de tiempo en que se crea la primera grieta hasta que se fractura la probeta es muy corto, impidiendo a que se generen grietas adicionales a la superficie de fractura.