Modelización de la relajación de tensiones residuales introducidas por el tratamiento mecánico de shot-peening para la mejora de la resistencia a fatiga del acero DIN 34CrNiMo6

Abstract

Se aplica al acero DIN 34CrNiMo6 un tratamiento mecánico de shot-peening con el objetivo de mejorar su resistencia a fatiga axial. Se obtiene una mejora del 22% respecto a piezas únicamente mecanizadas y del 3,5% respecto a piezas pulidas a espejo.Esta mejora se debe al work-hardening que genera el cold-work introducido por el tratamiento mecánico y principalmente, al campo de tensiones residuales de compresión. Estas características se evalúan mediante la técnica de difracción de rayos X, a través del parámetro FWHM y del macro-strain (tensiones residuales) respectivamente. La mejora de la resistencia a fatiga de estos dos factores se sobrepone al deterioro superficial que el shot-peening causa en la superficie de la pieza tratada, debido al alto nivel de deformación superficial generado por los impactos.Las tensiones residuales tienden a relajarse o reducirse cuando una carga mecánica externa se aplica sobre la pieza tratada. La relajación de tensiones residuales tiene lugar cuando se generan deformaciones plásticas sobre la sección de la pieza tratada. Estas deformaciones aparecen cuando la tensión efectiva sobre la sección sobrepasa el límite elástico.Se desarrollan ensayos de relajación de tensiones residuales bajo carga mecánica; cuasi-estática, cíclica y cíclica con tensión media. Se observa la importancia de la magnitud y sentido de la tensión aplicada en la relajación de tensiones residuales. Se propone una ecuación de predicción de la tensión residual superficial con el avance de los ciclos de tensiones aplicadas con distintas magnitudes.