Estudio de los micromecanismos de fractura fragil y su interaccion con la microestructura de aceros microaleados. Analisis de la etapa de nucleacion y propagacion de la fractura

Resumen

Este trabajo de investigación trata sobre el estudio de los micromecanismos de fractura frágil en aceros microaleados al Ti, y microaleados al V.Basicamente se han analizado aceros con microestructura bainítica, de esta manera completando al estudio del comportamiento frágil a fractura en un amplio rango de microestructuras entre lo que se incluyen ferrito-perlíticas y martensiticas. Se ha caracterizado la fractura fragil por clivaje realizando ensayos de flexión en 4 puntos en probetas de entalla única a muy bajas temperaturas (-196º C y -100ºC). La mayoría de los ensayos se han llevado a cabo a rotura y únicamente en algunos se ha descargado la probeta previa a la fractura, con el objeto de observar la posible presencia de microgrietas no críticas enromadas. Estos ensayos se han complementado con la modelización por elementos finitos (codigo ABAQUS) del ensayo en si y con estudios fractográficos exhaustivos en el microscopio electronico de barrido. Se ha constatado el efecto dañino de particulas de TiN groseras (mayores que 1 um) formadas en la precipitación en la fase liquida. Esta actúan como lugar de iniciación de la fractura frágil por clivaje tanto en microestructuras de bainita como de martensita. Se ha analizado el criterio de fractura que subyace en la fractura frágil por clivaje; considerando criterios de tensión y/o deformación en base a, la localización de los orígenes de fractura y cálculos de la tensión y deformación por elementos finitos. Se ha concluido que no solo debe centrarse la importancia en la particula desencadenante de la fractura sino que la matriz circundante tambien es importante. En el trabajo se han observado diversas evidencias que corroboran esta influencia exógena a la localizaciónd el evento critico, del tamaño de grano. Se ha estimado una cota superior de la energia superficial de fractura tanto para la intercara particula/matriz como la matriz/matriz. Este estudio