ANÁLISIS DE MÉTODOS PARA LA EVALUACIÓN DE LA TENACIDAD A LA FRACTURA EN ACEROS DE MEDIANA RESISTENCIA

Abstract

La Norma ASTM E1820 desarrolla la metodología para determinar la tenacidad a la fractura de materiales metálicos dúctiles. A grandes rasgos, la parte práctica de este ensayo consiste en someter una probeta a un régimen de carga, en donde se mide el desplazamiento de apertura en la línea de carga; y cada ciertos desplazamientos se realizan pequeas descargas, lo suficiente para generar una pendiente, que luego se evalúa en un polinomio propuesto por la norma que entrega el valor del tamao de grieta correspondiente. En este trabajo se proponen tres nuevas metodologías para obtener la tenacidad a la fractura, los cuales son métodos simplificados que relacionan carga, desplazamiento y tamao de grieta, prescindiendo de la medición de las descargas en el ensayo experimental. La importancia de correlacionar estos tres parámetros es que son los necesarios para construir la curva de resistencia J- a. El primer método propuesto consiste en generar curvas P-v de tipo (3z(Ba constante(3y(B, y evaluar cada intercepto con la curva experimental. El segundo método usa la curva P-v con (3z(Ba constante(3y(B, pero evaluada solamente con el tamao de grieta inicial. Con estos dos parámetros más la carga experimental se logra una relación directa para obtener los tamaos de grietas. El tercer método se basa en obtener el tamao de grieta a través de considerar el J constante para desplazamientos mayores al desplazamientos crítico; sin embargo, solo se menciona como una idea incipiente y queda abierto para el desarrollo de nuevos trabajos. Se demuestra que los dos primeros métodos tienen excelente comportamiento respecto a datos experimentales (3z(BP-v-a(3y (Bpara probeta C(T) en distintos tipos de aceros, por lo tanto las curvas J- a obtenidas por las metodologías propuesta son fieles reflejos de las obtenidas experimentalmente. El tratamiento analítico se basa en las ecuaciones del Formato Común y Formato Conciso, desarrollados por Donoso y Landes, que proporcionan a este trabajo expresiones matemáticas para evaluar y relacionar los distintos parámetros.