Tenacidad a la fractura
Páginas: 6 (1251 palabras)
Publicado: 14 de mayo de 2014
Universidad de Antofagasta
Ing. Civil en Procesos de Minerales
Taller N°1 Propiedades Mecanicas
“EVALUACION DE LA TENACIDAD A LA FRACTURA EN ACEROS
FERRITICOS CON UN PROLONGADO TIEMPO EN SERVICIO A ALTA
TEMPERATURA”
Alumna: Macarena Correa Castro
Ramo: Ciencia de los materiales
Profesora: Ingrid Garcés Millas
Fecha entrega: 29 de Abril, 2014
INTRODUCCIÓN
En el presente informese comentará de manera clara y precisa el artículo sobre
propiedades mecánicas “EVALUACION DE LA TENACIDAD A LA FRACTURA EN ACEROS FERRITICOS
CON UN PROLONGADO TIEMPO EN SERVICIO A ALTA TEMPERATURA” seleccionado por la alumna,
con el objetivo principal de demostrar el dominio y compresión del tema de propiedades
mecánicas.
En primera instancia debemos tener en claro el concepto de “tenacidada la fractura” que
se define como la capacidad de un material de resistir la propagación de grietas al ser sometido a
una carga de choque, o en otras palabras, la capacidad de los materiales para absorber energía
antes de romperse.
El articulo escogido realiza un ensayo sobre aceros ferriticos, y se sabe que los aceros del
tipo C-Mo y Cr-Mo, son ampliamente utilizados en recipientessometidos a presión, cañerías de
reactores pertenecientes a refinerías de petróleo o a instalaciones de usinas térmicas de
generación de energía eléctrica, donde previamente sufren un proceso de fragilización por
revenido al ser sometidos a un rango de temperaturas entre 350 y 600°C.
RESUMEN DEL ARTÍCULO
En el artículo escogido fueron efectuados ensayos de tenacidad a la fractura elastoplásticaen términos de J a fin de evaluar las consecuencias de un prolongado tiempo en servicio a
alta temperatura de un acero C-Mo y otro del tipo Cr-Mo pertenecientes a componentes
sometidos a presión.
El acero C-Mo muestra importantes signos de degradación en la tenacidad a la fractura
con presencia de fractura frágil no ocurriendo lo mismo con el material Cr-Mo. A partir de estos
resultados seanaliza la integridad estructural del componente, su capacidad de sobrevida y
márgenes de seguridad frente a la presencia de fisuras.
MATERIALES Y METODO
Se efectuaron ensayos de tenacidad a la fractura de acuerdo con la norma ASTM E182099 sobre dos tipos de aceros con más de 20 años en servicio a alta temperatura. Ambos aceros
responde a la especificación ASTM A336 F1 y A336 F22respectivamente. Las propiedades
mecánicas de estos aceros pueden ser observadas en la Tabla 1. Los resultados de tenacidad han
sido expresados en términos de J al clivaje (Jc) y de la curva J-R de acuerdo con la respuesta del
material.
Los ensayos fueron realizados con probetas de flexión en tres puntos con espesor B=
25.4mm, los valores de Jc fueron calculados mediante la siguiente expresión:
J = 2A/ B b (1)
Dónde: A= área bajo la curva carga–desplazamiento en el punto de clivaje y/o pop-in.
B= espesor de la probeta; b= ligamento remanente no fisurado.
Los valores de Jc han sido convertidos a valores de K en términos de Kc de acuerdo con la
expresión:
Kc = (Jc E / 1- n2 )1/2 (2)
dónde : E es el módulo de Young y n es la relación de Poisson.
Los ensayos realizados fueron ejecutados enuna maquina servohidráulica de lazo cerrado sistema
MTS 810 con control de desplazamiento.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
En la tabla 2 se muestran los resultados de tenacidad a la fractura en términos de Jc y de valores de
iniciación J0.2 .
En las figuras 1 y 2 se muestra el comportamiento en términos de carga- desplazamiento para los dos
aceros evaluados.
En la Figura 3 se observa lacurva J-R correspondiente al acero A336 F22.
Finalmente la figura 4 muestra los resultados del análisis de integridad estructural
correspondiente al material A336 F1.
DISCUSIÓN
Según se observa en la Tabla 2 el material C-Mo (A336F1) presenta un severo deterioro de su
tenacidad a la fractura determinada a temperatura ambiente como consecuencia del daño
producido por la fragilización...
Ing. Civil en Procesos de Minerales
Taller N°1 Propiedades Mecanicas
“EVALUACION DE LA TENACIDAD A LA FRACTURA EN ACEROS
FERRITICOS CON UN PROLONGADO TIEMPO EN SERVICIO A ALTA
TEMPERATURA”
Alumna: Macarena Correa Castro
Ramo: Ciencia de los materiales
Profesora: Ingrid Garcés Millas
Fecha entrega: 29 de Abril, 2014
INTRODUCCIÓN
En el presente informese comentará de manera clara y precisa el artículo sobre
propiedades mecánicas “EVALUACION DE LA TENACIDAD A LA FRACTURA EN ACEROS FERRITICOS
CON UN PROLONGADO TIEMPO EN SERVICIO A ALTA TEMPERATURA” seleccionado por la alumna,
con el objetivo principal de demostrar el dominio y compresión del tema de propiedades
mecánicas.
En primera instancia debemos tener en claro el concepto de “tenacidada la fractura” que
se define como la capacidad de un material de resistir la propagación de grietas al ser sometido a
una carga de choque, o en otras palabras, la capacidad de los materiales para absorber energía
antes de romperse.
El articulo escogido realiza un ensayo sobre aceros ferriticos, y se sabe que los aceros del
tipo C-Mo y Cr-Mo, son ampliamente utilizados en recipientessometidos a presión, cañerías de
reactores pertenecientes a refinerías de petróleo o a instalaciones de usinas térmicas de
generación de energía eléctrica, donde previamente sufren un proceso de fragilización por
revenido al ser sometidos a un rango de temperaturas entre 350 y 600°C.
RESUMEN DEL ARTÍCULO
En el artículo escogido fueron efectuados ensayos de tenacidad a la fractura elastoplásticaen términos de J a fin de evaluar las consecuencias de un prolongado tiempo en servicio a
alta temperatura de un acero C-Mo y otro del tipo Cr-Mo pertenecientes a componentes
sometidos a presión.
El acero C-Mo muestra importantes signos de degradación en la tenacidad a la fractura
con presencia de fractura frágil no ocurriendo lo mismo con el material Cr-Mo. A partir de estos
resultados seanaliza la integridad estructural del componente, su capacidad de sobrevida y
márgenes de seguridad frente a la presencia de fisuras.
MATERIALES Y METODO
Se efectuaron ensayos de tenacidad a la fractura de acuerdo con la norma ASTM E182099 sobre dos tipos de aceros con más de 20 años en servicio a alta temperatura. Ambos aceros
responde a la especificación ASTM A336 F1 y A336 F22respectivamente. Las propiedades
mecánicas de estos aceros pueden ser observadas en la Tabla 1. Los resultados de tenacidad han
sido expresados en términos de J al clivaje (Jc) y de la curva J-R de acuerdo con la respuesta del
material.
Los ensayos fueron realizados con probetas de flexión en tres puntos con espesor B=
25.4mm, los valores de Jc fueron calculados mediante la siguiente expresión:
J = 2A/ B b (1)
Dónde: A= área bajo la curva carga–desplazamiento en el punto de clivaje y/o pop-in.
B= espesor de la probeta; b= ligamento remanente no fisurado.
Los valores de Jc han sido convertidos a valores de K en términos de Kc de acuerdo con la
expresión:
Kc = (Jc E / 1- n2 )1/2 (2)
dónde : E es el módulo de Young y n es la relación de Poisson.
Los ensayos realizados fueron ejecutados enuna maquina servohidráulica de lazo cerrado sistema
MTS 810 con control de desplazamiento.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
En la tabla 2 se muestran los resultados de tenacidad a la fractura en términos de Jc y de valores de
iniciación J0.2 .
En las figuras 1 y 2 se muestra el comportamiento en términos de carga- desplazamiento para los dos
aceros evaluados.
En la Figura 3 se observa lacurva J-R correspondiente al acero A336 F22.
Finalmente la figura 4 muestra los resultados del análisis de integridad estructural
correspondiente al material A336 F1.
DISCUSIÓN
Según se observa en la Tabla 2 el material C-Mo (A336F1) presenta un severo deterioro de su
tenacidad a la fractura determinada a temperatura ambiente como consecuencia del daño
producido por la fragilización...
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