Comportamiento a fatiga de un acero inoxidable austenítico metaestable predeformado

Abstract

Los aceros de tipo 301LN son aceros inoxidables austeníticos metaestables de baja aleación. La austenita presente en estos aceros puede transformarse en martensita durante una operación de deformación en frío. La cantidad de austenita transformada a martensita depende de muchos parámetros como la composición química del acero, la temperatura, la deformación aplicada y la velocidad con la que se aplica esta deformación. Esta transformación tiene la ventaja de aumentar el índice de endurecimiento por deformación pero al mismo tiempo disminuye la ductilidad. El objetivo de este proyecto es estudiar el comportamiento a fatiga de alto números de ciclos de un acero inoxidable austenítico metaestable de baja aleación predeformado. Para ello, el material de estudio es un acero AISI301LN que ha sufrido un 25% de laminación en frío lo que ha inducido la presencia de 28% de martensita. Se efectúan ensayos de fatiga a uno y tres millones ciclos sobre el acero, sin llegar a la fractura, con el fin de evaluar la transformación martensítica. Se estudian parámetros que permitan determinar el comportamiento a fatiga de este acero, como la evolución de la microestructura, la cantidad de martensita formada, la dureza y la rugosidad. Las caracterizaciones de las dos fases se efectúan antes y después de los ensayos mediante las técnicas de: - microscopía óptica (en modo confocal) para estudiar la microestructura, - interferometría para medir la rugosidad, - nanoindentación para medir la dureza, - difractometría de rayos X y de electrones retrodispersados (EBSD) para cuantificar las fases presentes y observar los sitios de nucleación de la martensita. Los resultados de este estudio muestran que la fase martensita no tiene efecto negativo en la vida a fatiga de estos aceros inoxidables. El análisis de los cambios microestructurales permitió determinar los sitios de nucleacion de la martensita resultante de la transformación directa γ → α’ (BCC).