Fatiga en entallas pequeñas

Abstract

El presente trabajo muestra la aplicación al caso de pequeños concentradores de tensión de un modelo micromecánico que es capaz de describir el crecimiento de una microgrieta a través de la zona afectada por el fuerte gradiente de tensiones que se genera en las proximidades de los concentradores de tensión típicos. El modelo recoge la interacción de la grieta con las barreras microestructurales, tales como los bordes de grano del material. Está basado en la teoría de distribución de dislocaciones. El término de “entallas pequeñas” que aparece en el título hace referencia a concentradores de tensión cuya dimensión característica es del mismo orden de magnitud que la microestructura del material. Ejemplos típicos de éstos son defectos propios del material, tales como porosidades o inclusiones, o marcas superficiales aisladas y arañazos o puntos de corrosión. Se hace una comparación entre los límites de fatiga predichos por el modelo y los obtenidos experimentalmente por el grupo del profesor Y. Murakami con dos aceros, un aluminio y un latón.

The present work shows the application to small notches of a recently developed microstructural model which describes the growth of a short crack across the steep stress gradient generated at the root of a notch and which takes into account the interaction between short cracks and material barriers such as grain boundaries. The model is based in the theory of distributed dislocations. The term “small notches” refers here to stress raisers the size of which is of the same order as the characteristic microstructural unit of the material. Typical examples are superficial scratches, corrosion pits, inclusions or pores. Comparisons between predicted fatigue limits and experimental results obtained by Murakami and co-workers on two steels, an aluminium alloy and a brass are reported.