Estudio de la interacción creep – fatiga en aceros ferríticos

Resumen

El fenómeno de interacción creep-fatiga se presenta cuando el material se somete a temperaturas suficientemente altas y ciclos de tensiones que no solo producen deformaciones de creep, sino también deformaciones por fatiga. Esta combinación de efectos reduce seriamente la vida de los componentes, razón por la cual, resulta de interés industrial. Se estudió bajo estas solicitaciones al acero de baja aleación 1Cr 0,5Mo realizando ensayos cortos a 600 °C, 168 MPa, 131 MPa y 30 minutos de permanencia en los picos de tensión, que permitieron guiar la investigación hacia ensayos que simulen condiciones industriales. Posteriormente, se analizó el comportamiento del acero cuando se somete a la interacción de creep-fatiga, con cargas cíclicas entre 20 y 131 MPa sin permanencia con duraciones de 10 y 1342 ciclos a igual frecuencia, seguido de un régimen estacionario de creep a esfuerzos contantes a la tensión y temperatura de diseño (70 MPa y 540 °C). Los resultados se compararon en todos los casos con los obtenidos al estudiar el material solo sometido a la condición de creep. Este tipo de solicitación termo-mecánica, se presenta en sobrecargas aisladas en plantas de proceso continuo de la industria del petróleo y gas, petroquímica y de generación de energía, pudiendo dar lugar a fallas tempranas del material.
Dado que se ensayaron probetas a esfuerzos de fatiga con un valor de tensión media positiva, el material presentó el efecto ratcheting y como consecuencia del mismo, una acumulación de deformaciones plásticas que producen la degradación del acero y la disminución de su resistencia al creep.