Efecto del método de corte sobre el comportamiento a fatiga de un acero estructural de alta resistencia S690Q

Abstract

Este artículo estudia el efecto de los diferentes métodos de corte térmico en la vida a fatiga de un acero estructural de alta resistencia S690Q. Se han seleccionado tres sistemas de corte térmico mecanizado ampliamente utilizados en la industria (oxicorte, corte por plasma y corte por láser) y dos detalles estructurales: bordes rectos cortados térmicamente y orificios obtenidos mediante corte térmico para su posterior empleo en uniones atornilladas. El programa experimental está constituido por 60 probetas, las cuales se han llevado a rotura por fatiga en una máquina de resonancia. El valor de la relación de tensiones (R) seleccionado es igual a 0.1. Por cada combinación de método de corte y detalle estructural se ha obtenido su correspondiente curva S-N y límite de fatiga. Se ha llevado a cabo un análisis de la rugosidad superficial y dureza de la Zona Afectada Térmicamente con objeto de determinar la influencia de los métodos de corte térmico en la vida en fatiga. Los resultados obtenidos se comparan con los valores de diseño propuestos por las normativas de diseño en fatiga, evaluando la posibilidad de extrapolar sus curvas S-N tanto a bordes rectos como agujeros cortados mediante cualquiera de los tres sistemas de corte térmico.

This paper analyses the effect of different cutting methods on the fatigue life of high strength steel S690Q. The research covers three cutting methods (oxy-fuel, plasma and laser) and two specimen geometries: plain specimens with rectangular sections and cut edges, and specimens with machined edges and a cut hole in the middle section. All the specimens were conducted to failure by applying fatigue cycles, the stress ratio (R) being 0.1, and the corresponding SN curves were obtained for each combination of cutting method and specimen geometry. Measurements of roughness and hardness have been performed in order to explain the influence of the cutting method on the fatigue life of this particular steel. Fatigue results have been compared with the predictions provided by current fatigue standards, analysing the possibility of extrapolating their S-N curves, focused on oxy-fuel cuts, to plasma and laser cuts.