EVALUACIÓN MEDIANTE NANOINDENTACIÓN INSTRUMENTA DE LA ALTERACIÓN DEL MÓDULO DE YOUNG CAUSADA POR LA INDUCCIÓN DE CAMPOS DE TENSIONES RESIDUALES

Resumen

En este trabajo se evalúa la alteración del módulo de Young debido a la inducción de campos de esfuerzos residuales (ER) mediante nanoindentación instrumentada en probetas de acero SAE 1045 de sección transversal cuadrada. Las probetas fueron sometidas a un relevado de esfuerzos para eliminar el historial previo causado por los procesos de manufactura, debido a que esto, se suman a los esfuerzos superficiales y de volumen de los componentes mecánicos durante su vida útil. Esta característica puede producir fallas súbitas o aumentar la vida útil. Se inducen los campos de ER mediante ensayos de flexión y se avalúan aplicando el Método de Respuesta de Grieta (Crack Compliance Method, CCM). La medición del módulo de Young se realizó por nanoindentación instrumentada con un nanoindentador tipo Berkovich utilizando el método de Oliver-Parr. Se extrajo un segmento diferencial de la viga con el mismo campo de esfuerzos, y esto fue también comprobado numéricamente empleando el programa ANSYS®. Se analizaron 4 casos de estudio sobre las probetas: a) Sin historial previo, b) Con ER inducidos, c) Con la aplicación del efecto Bauschiger (EB) y d) Con ER inducidos más la aplicación del EB. Se encontraron diferencias entre los valores del módulo de Young y la dureza superficial para cada caso.