Estudio de fatiga y corrosión-fatiga de un acero SAE 4140 recubierto Ni-Co-B / Pablo J. Pimentel A ; tutor Eli Saúl Puchi

Ilustraciones Sección Publicaciones Oficiales Tesis de Grado Bibliografía Pregrado Universidad Central de Venezuela, Facultad de Ingeniería, Escuela de Ingeniería Metalúrgica y Ciencia de los Materiales Ing. Metalúrgico

Se realizó un trabajo de investigación con el fin de estudiar el comportamiento a fatiga y corrosión - fatiga de un acero SAE 4140 recubierto con una aleación de Ni-Co-B. Los ensayos se llevaron a cabo en condición de flexión rotativa. Se realizaron ensayos de fatiga al aire tanto para el material base como para el material recubierto, así como ensayos de corrosión - fatiga para el material base y el material recubierto utilizando para ello una solución de NaCl al 3%.Los ensayos se realizaron aplicando esfuerzos que representaron una fracción del esfuerzo de fluencia tanto del material base como del material recubierto, los cuales se obtuvieron a partir de los ensayos de tracción realizados para cada condición. Un primer punto a observar es que el esfuerzo de fluencia y la resistencia máxima a la tracción del material recubierto disminuyen pero no de una manera significativa con respecto al material base sin recubrimiento. Los resultados de resistencia a la fatiga fueron obtenidos aplicando la ecuación de Basquin y el límite de fatiga para ambas condiciones del material se obtuvo mediante el método de la escalera. Los resultados de fatiga al aire del material recubierto presentaron una disminución de resistencia a la fatiga entre 7% y 61% respecto al material sin recubrimiento. De igual forma, el límite de fatiga del material recubierto, disminuyo un 33%, pasando de 573 MPa para el material base, a 380 MPa para el material recubierto. Para la condición de corrosión - fatiga del material recubierto, se observó que para altos esfuerzos este disminuye la resistencia a la fatiga en un orden de 19% con respecto al material base en la misma condición de corrosión-fatiga. Para el caso de bajo de bajo esfuerzo el material recubierto eleva la resistencia a la fatiga en un 26% con respecto al material base en la misma condición de corrosión-fatiga. Comparando los resultados de corrosión-fatiga del material recubierto con respecto al material recubierto ensayado al aire se observó que: a) Para altos esfuerzos (764 MPa.) el material recubierto disminuye su resistencia a la fatiga en el orden del 29 %. b) Para bajos esfuerzos (650 MPa.) la disminución en cambio es de 17%. El estudio fractográfico reveló que el recubrimiento inhibe la formación de múltiples inicios de crecimiento de grietas de fatiga, protegiendo al material substrato de la solución salina.