Comportamiento de Fatiga Controlada por Deformación de un Hierro Fundido Nodular en Ejes Reales Fuera de Carretera: Efectos de la Piel de Fundición y la Relación de Deformación
Autores: Scacco, Federico; Campagnolo, Alberto; Franceschi, Mattia; Meneghetti, Giovanni
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias de los Materiales
Subcategoría
Materiales estructurales
Palabras clave
Nódulo
Resistencia a la fatiga
Enfoque de vida de deformación
Piel de fundición
Concentradores de tensión
Relación de deformación
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 3
Citaciones: Sin citaciones
Los hierros fundidos nodulares se utilizan ampliamente en vehículos fuera de carretera, ya que permiten obtener componentes con formas complejas así como buenas propiedades mecánicas. Sin embargo, la resistencia a la fatiga de dichos componentes es un problema importante, que se aborda típicamente adoptando el enfoque de vida por deformación, ya que considera las deformaciones locales en los concentradores de tensión donde es probable que se inicien las grietas por fatiga. En el diseño de fatiga de componentes fuera de carretera, el efecto perjudicial de la piel de fundición, debido a características tanto superficiales como subsuperficiales, debe tenerse en cuenta en todos los casos donde no se necesita mecanizado. Además, la relación de deformación local en los elevadores de tensión puede ser diferente de la nominal debido a la plasticidad hacia adelante. En este trabajo, se han realizado pruebas de tracción estática así como pruebas de fatiga controladas por deformación en especímenes tomados de ejes reales EN-GJS-450-10 fuera de carretera. Se han realizado pruebas de tracción estática en especímenes con superficies mecanizadas, mientras que las pruebas de fatiga a una relación de deformación igual a -1 se han llevado a cabo en especímenes con superficies tanto en condiciones mecanizadas como en fundición. Además, se han probado especímenes mecanizados a relaciones de deformación iguales a 0.1 y 0.5 para investigar la sensibilidad del material a la deformación media. Finalmente, se ha evaluado el efecto de degradación a alta ciclo de la piel de fundición, y se han resumido los datos experimentales de especímenes mecanizados probados a diferentes relaciones de deformación utilizando la expresión de Smith-Watson-Topper.
Descripción
Los hierros fundidos nodulares se utilizan ampliamente en vehículos fuera de carretera, ya que permiten obtener componentes con formas complejas así como buenas propiedades mecánicas. Sin embargo, la resistencia a la fatiga de dichos componentes es un problema importante, que se aborda típicamente adoptando el enfoque de vida por deformación, ya que considera las deformaciones locales en los concentradores de tensión donde es probable que se inicien las grietas por fatiga. En el diseño de fatiga de componentes fuera de carretera, el efecto perjudicial de la piel de fundición, debido a características tanto superficiales como subsuperficiales, debe tenerse en cuenta en todos los casos donde no se necesita mecanizado. Además, la relación de deformación local en los elevadores de tensión puede ser diferente de la nominal debido a la plasticidad hacia adelante. En este trabajo, se han realizado pruebas de tracción estática así como pruebas de fatiga controladas por deformación en especímenes tomados de ejes reales EN-GJS-450-10 fuera de carretera. Se han realizado pruebas de tracción estática en especímenes con superficies mecanizadas, mientras que las pruebas de fatiga a una relación de deformación igual a -1 se han llevado a cabo en especímenes con superficies tanto en condiciones mecanizadas como en fundición. Además, se han probado especímenes mecanizados a relaciones de deformación iguales a 0.1 y 0.5 para investigar la sensibilidad del material a la deformación media. Finalmente, se ha evaluado el efecto de degradación a alta ciclo de la piel de fundición, y se han resumido los datos experimentales de especímenes mecanizados probados a diferentes relaciones de deformación utilizando la expresión de Smith-Watson-Topper.