Normas trabajos finales XX Enc GEF - Grupo Español de Fractura ...

268ANALES DE MECÁNICA DE LA FRACTURA Vol. 20 (2003)enderezado, pero éste ha sido escasamente utilizadodebido a la dificultad que presenta para cuantificar elagrietamiento superficial. Por otro lado, los ensayos detorsión en caliente también se pueden utilizar paradescribir la ductilidad a alta temperatura, pero elmétodo no es del todo apropiado debido a las grandesdeformaciones que se alcanzan. Por estos motivos, elensayo de tracción en caliente se ha convertido en elmás comúnmente utilizado para medir la ductilidad, apesar de que en él se presenta el fenómeno deconcentración de las deformaciones que impidecontrolar la velocidad de deformación exacta a la quese está llevando a cabo el ensayo.Así, en el presente trabajo, se ha estudiado laductilidad de un acero de medio carbono utilizando elensayo de tracción en caliente convencional, con elobjetivo de conocer la influencia de la temperatura y lavelocidad de deformación sobre dicha propiedad.Además, se ha relacionado la microestructura existentepara cada una de las condiciones de ensayo con lanucleación y propagación de grietas, y, por tanto, conel aspecto de las superficies de fractura, analizadasmediante MEB.2. MÉTODO EXPERIMENTALEl acero utilizado para realizar los ensayos fuesuministrado en forma de palanquilla de coladacontinua de dimensiones 130×130mm, con la siguientecomposición (% en masa): C (0.476), Si (0.183), Mn(0.742), P (0.012), Al (0.0276), Cr (0.011), Ni (0.018)y un contenido en N de 64 ppm. A partir del planchónse mecanizaron probetas de tracción de la superficie enla dirección de la colada que tenían una secciónresistente de 10 mm de diámetro. Las probetas eranintroducidas en un horno de radiación y calentadashasta 1200ºC, temperatura de homogeneización a laque permanecían durante 5 minutos. Este tratamientopretendía disolver los constituyentes del acero, asícomo mantener un tamaño de grano austenítico lo máscercano posible al del producto de colada.Posteriormente las probetas se enfriaban, hasta latemperatura de ensayo a una velocidad de 1ºC/s. Lastemperaturas a las que se realizaron los ensayos fueron590ºC, 650ºC, 710ºC, 770ºC, 840ºC, 900ºC y 960ºC.La temperaturas más elevadas se hallan en el intervaloaustenítico (T ≥ A 3 ) y las más bajas en el ferríticoperlítico(T ≤ A 1 ), correspondiendo las temperaturasintermedias a la transformación de austenita a ferrita.Las temperaturas A 1 y A 3 fueron calculadas según lafórmula de Leslie [3], obteniéndose valores de 720ºC y777ºC respectivamente.Una vez que las probetas se estabilizaban a latemperatura de ensayo, se daba inicio al mismo avelocidades de deformación aproximadas de 1·10 -4 s -1 ,3·10 -4 s -1 y 1·10 -3 s -1 [1], siendo estos valores del ordende las reales alcanzadas durante el proceso industrial.Estos valores corresponden al valor inicial develocidad de deformación, dado que lo queexperimentalmente se podía mantener constante era lavelocidad del cabezal de la máquina de tracción.Tras el ensayo las probetas eran templadas con un flujode argón y las superficies de fractura se preparabanpara ser analizas mediante Microscopía Electrónica deBarrido, donde se medía con precisión el diámetrofinal de las superficies de fractura y se tomabanfractografías para poder analizar los diferentesmecanismos de fallo.3. CURVAS DE TRACCIÓN-DEFORMACIÓNa)Tensión verdadera σ(MPa)b)Tensión verdadera σ(MPa)c)Tensión verdadera σ (MPa)200150100Velocidad de deformación inicial 1·10 -4 s -1500590ºC650ºC710ºC 770ºC 840ºC900ºC960º0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5Deformación verdadera εVelocidad de deformación inicial 3·10 -4 s -1200590ºC150100502001501005000650º710ºC770ºC900ºC0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5Deformación verdadera ε840ºCVelocidad de deformación inicial 1·10 -3 s -1590ºC770ºC840ºC0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5Deformación verdadera ε710ºC650ºC900ºCFig. 1 Curvas de fluencia a a) 10 -4 s -1 , b) 3⋅10 -4 s -1 yc) 10 -3 s -1Las curvas de tracción-deformación obtenidas fueronagrupadas según la velocidad de deformación