Predicción de la Vida a Fatiga por Fretting en la Aleación de Aluminio 7075-T6 con Contacto Esférico

Abstract

Este artículo analiza el comportamiento de piezas sometidas a laser y shot peening ante ensayos de fatiga por fretting. En estos ensayos el material era aluminio Al 7075-T651 y los elementos de contacto tenían forma esférica. La vida a fatiga por fretting se estima teniendo en cuenta las tensiones residuales inducidas por los tratamientos de laser y shotpeening y su relajación durante el ensayo. Estas tensiones residuales se midieron y se introdujeron en el modelo como tensiones dependientes del número de ciclos. Dos tipos de relajación fueron usadas: plástica y relajación debida a la fatiga. El modelo para estimar la vida la calcula como la combinación de la vida empleada en la fase de iniciación más la vida asociada a la fase de propagación. La longitud de transición no se fija a priori sino que depende de las condiciones particulares de carga, geometría y propiedades del material del problema analizado. Las estimaciones de vida se comparan con los resultados experimentales con el objeto de entender el efecto de la relajación de tensiones sobre la vida. También se mostrará qué tratamiento es más efectivo a la hora de incrementar la vida a fatiga por fretting y por qué.

This paper analyzes the behaviour of laser and shot-peened specimens subjected to fretting fatigue tests. The material was aluminium Al 7075-T651 and the contact pads had a spherical geometry. Fretting fatigue life is estimated taking into account the residual stress induced by the laser and shot-peening treatments and its relaxation during the test. This residual stress was measured and introduced in the model as cycle dependent stresses. Two types of relaxation were introduced: plastic and fatigue relaxation. The model to estimate life predicts the total life as a combination of the life spent during the initiation phase and the life associated with the propagation phase. The transition length is not previously fixed, but it depends on the particular load conditions, geometry and material properties of the analyzed problem. All these life estimations are compared to the experimental results in order to understand the effect of stress relaxation on life. Also, it will be shown what kind of treatment is more effective on increasing fretting life and why