laminación
ciones de carga bajo desplazamiento constante , fueron maquinadas a partir del material base de los ductos en la dirección T-L ( la primera letra indica la dirección del esfuerzo a aplicar y la segunda indica la dirección a lo largo de la cual se habrá de propagar a grieta ). Las probetas se cargaron a un valor inicial ( Kinic ) igual al 95 % de la intensidad de esfuerzo crítico ( KIc ) medido para cada acero de acuerdo a la norma ASTM E399 como se muestra en la Tabla II . La configuración geométrica , dimensiones , y la dirección de corte de las probetas se muestran en la Figura 1 . Las probetas WOL-modificadas fueron pre-agrietadas por fatiga utilizando una máquina Instron modelo 4200 , con control de la carga para poder generar una grieta de 1.3 mm . Posteriormente las probetas se cargan mediante un tornillo a temperatura ambiente , utilizando el método conocido como técnica de deformación en la cara opuesta16 hasta el valor de KIinic deseado . Este método mide y controla la deformación en la cara opuesta de la probeta pegándole una galga de deformación . un sistema sellado de vidrio , del cual previamente se había eliminado el aire con argón . El tiempo de exposición y la longitud de las grietas se monitorearon sistemáticamente hasta que la grieta detuvo su crecimiento de acuerdo a los criterios establecidos por la norma NACE TM-0177-90 . Luego las probetas se limpiaron y pulieron a espejo atacándose con Nital 2 % para revelar las trayectorias de grieta en cada acero . Se empleó microscopía electrónica de barrido para estudiar la forma de las grietas y las características microestructurales en las regiones de la punta de las grietas .
RESULTADOS Y DISCUSIÓN .
Figura 1 . Probeta MWOL modificada , dimensiones y dirección de corte-maquinado .
Tabla II . Propiedades mecánicas y condiciones de cargado de los |
aceros microaleados |
Acero |
Dureza ( RB ) |
RC ( MPa ) |
RT ( MPa ) |
Elongación (%) |
K Iinic ( MPa • √m ) |
M-1 91 382 470 26 43.48
M-2 87 343 453 42 39.58 RC = Resistencia a la cedencia , RT = Resistencia a la tensión
Las pruebas se realizaron a temperatura ambiente y a 50 º C en
Figura 2 . - Microestructuras de los diferentes aceros microaleados de mediana resistencia a 10X microscopio óptico : a ) M-1 y b ) M-2 . La dirección longitudinal concuerda con la dirección de la cota en las figuras . La susceptibilidad al agrietamiento de los aceros depende fundamentalmente de la combinación entre el medio agresivo y el estado de esfuerzo , y de manera implícita de su microestructura .
Como puede observarse en la Figura 2 , la microestructura del acero M-1 difiere significativamente de la del M-2 . El proceso de fabricación del acero M-1 es el de laminación controlada ( Figura 2a ), mostrando granos de ferrita equiaxiada con bandas de perlita , uniformemente distribuida a lo largo de la dirección de laminación . La Figura 2b , corresponde a la microestructura del acero M-2 , constituída de granos finos de ferrita acicular obtenidos por temple y revenido , que producen la combinación deseada de resistencia con una excelente tenacidad , aumentando
24 HIERRO yACERO / AIST MÉXICO