Propagación de Grietas por Fatiga en Carga Uniaxial de Acero de Riel Perlítico Predeformado Biaxialmente
Autores: Gren, Daniel; Ahlström, Johan
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias de los Materiales
Subcategoría
Materiales estructurales
Palabras clave
Material de superficie
Microestructura
Crecimiento de grietas por fatiga
Deformación por corte
Anisotropía
Material predeformado
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 3
Citaciones: Sin citaciones
La carga por fatiga de contacto rodante causa una deformación severa en el material de la superficie en la parte superior del riel. La microestructura se alinea a lo largo de la dirección de corte y el comportamiento mecánico en términos de flujo plástico se vuelve anisotrópico. Se inician grietas en la región de superficie severamente deformada y se propagan a lo largo de la dirección de las líneas de flujo de la microestructura. Sin embargo, el efecto de la gran deformación por corte en el crecimiento de grietas por fatiga aún no se comprende bien. En este estudio, se ha investigado la propagación de grietas por fatiga uniaxial del acero de riel perlítico R260 no deformado y predeformado biaxialmente. El material fue predeformado a diferentes estados de deformación utilizando compresión axial combinada y deformación por corte, correspondiente al material encontrado a diferentes profundidades en la capa de superficie severamente deformada de los rieles. La tasa de propagación de grietas por fatiga dependía del estado del material y estaba influenciada tanto por el endurecimiento por trabajo como por la anisotropía microestructural. Se encontró que el material predeformado exhibía tasas de crecimiento de grietas más bajas que el material no deformado bajo esta condición de carga. La influencia de la predeformación en la dirección de crecimiento de las grietas fue limitada.
Descripción
La carga por fatiga de contacto rodante causa una deformación severa en el material de la superficie en la parte superior del riel. La microestructura se alinea a lo largo de la dirección de corte y el comportamiento mecánico en términos de flujo plástico se vuelve anisotrópico. Se inician grietas en la región de superficie severamente deformada y se propagan a lo largo de la dirección de las líneas de flujo de la microestructura. Sin embargo, el efecto de la gran deformación por corte en el crecimiento de grietas por fatiga aún no se comprende bien. En este estudio, se ha investigado la propagación de grietas por fatiga uniaxial del acero de riel perlítico R260 no deformado y predeformado biaxialmente. El material fue predeformado a diferentes estados de deformación utilizando compresión axial combinada y deformación por corte, correspondiente al material encontrado a diferentes profundidades en la capa de superficie severamente deformada de los rieles. La tasa de propagación de grietas por fatiga dependía del estado del material y estaba influenciada tanto por el endurecimiento por trabajo como por la anisotropía microestructural. Se encontró que el material predeformado exhibía tasas de crecimiento de grietas más bajas que el material no deformado bajo esta condición de carga. La influencia de la predeformación en la dirección de crecimiento de las grietas fue limitada.