Análisis del efecto entalla en la tenacidad aparente y en los micromecanismos de rotura del acero S275JR en condiciones de lower shelf

Abstract

La resistencia a fractura de los materiales es generalmente mayor en condiciones entalladas que en condiciones fisuradas. En otras palabras, cuando el radio de entalla crece se produce igualmente un aumento de la tenacidad aparente a fractura, que es aquella observada en condiciones entalladas. Este artículo presenta un análisis del efecto entalla en el acero S275JR cuando opera a temperaturas pertenecientes al Lower Shelf del material, es decir, aquellas temperaturas en las cuales la fractura del material en condiciones fisuradas se produce por clivajes. Para ello se desarrolla un programa experimental en el cual se ensayan probetas CT a dos temperaturas diferentes pertenecientes al Lower Shelf del material (-90ºC y -120ºC), con radios de entalla que varían de 0 mm (fisuras) hasta 2.0 mm. Además se realiza un análisis por elementos finitos con el objetivo de validar las predicciones de tenacidad aparente proporcionadas por la Teoría de las Distancias Críticas. Los resultados muestran que dicha teoría proporciona predicciones ajustadas de la tenacidad aparente del material bajo las condiciones de ensayo contempladas en este trabajo. El trabajo se completa con el análisis de la evolución de los micromecanismos de fractura con el radio de entalla, observándose una relación directa entre tal evolución y las observaciones de tenacidad aparente a fractura.