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En la investigación se utilizó un acero inoxidable Dúplex SAF 2205 de alto
Nitrógeno. Las muestras fueron solubilizadas a 1120 °C por dos horas,
templadas en agua y seguidamente envejecidas a 475 °C por 1, 2, 6,5, 12,
24, 40 y, 120 horas. Se realizaron ensayos de tracción, impacto microdureza
Vickers, microscopia óptica y microscopia electrónica de barrido. Muestras
cilíndricas fueron usadas para el ensayo de tracción (sección reducida con
diámetro de 6,35 mm y longitud calibrada de 25,4mm). Se desarrolló un
modelo mecánico-fractal que describe la contribución de algunas
propiedades mecánicas y características microestructurales a la
determinación de la Dimensión Fractal de superficies de fractura por tensión
en el acero. Se demostró que la intensidad de envejecimiento en éste
material, genera cambios importantes en las propiedades mecánicas, aunque
las superficies de fractura por tensión correspondientes permanecen
morfológicamente muy similares. El cálculo de la Dimensión Fractal (D) se
basó en la determinación experimental del tamaño de cavidad en una subred
de percolación en las superficies de fracturas obtenidas y su
comparación con el tamaño teórico de las mismas. Ambas magnitudes, junto
al tamaño de grano, constituyeron la base para definir tres factores: el
estructural, el de ajuste y el equivalente, los cuales permitieron modular los
valores calculados de la Dimensión Fractal. Estos últimos se ajustaron
razonablemente bien a los determinados mediante el conocido “Método de
las Islas”. Adicionalmente, se demuestra que la Tenacidad de Fractura es
una propiedad aditiva, considerando que los accidentes formados en las
superficies de fractura son autosimilares. Finalmente se determina el grado
de inestabilidad plástica del acero envejecido, dentro de los parámetros del
Criterio de Hart, como una función de las propiedades mecánicas y de los
valores respectivos de la dimensión fractal calculada. |
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