Efecto de nitrurado y modos de enfriamiento en la resistencia a la fatiga de un acero grado herramienta.

Abstract

En el presente trabajo se estudia el desempeño bajo condiciones de fatiga mecánica del acero AISI H13 nitrurado utilizando la curva o-N y el límite de fatiga. El acero AISI H13 se sometió al proceso de nitruración en baño de sales (proceso TENIFER) durante 1 y 7 hrs. Para evaluar el desempeño mecánico del nitrurado se utilizaron dos medios de enfriamiento (en aire y en sales oxidantes) y un pulido superficial por perla de vidrio. Las probetas nitruradas se trabajaron metalográficamente para determinar los espesores de compuestos, zona de difusión y características físicas del sistema. Los máximos espesores obtenidos para las zonas de compuestos y de difusión para 7 h fueron de 9 y 130 um, respectivamente. Mediante indentación instrumentada se determinaron los perfinles de dureza para las ocho condiciones nitruradas, obteniéndose una dureza máxmia de alrededor de los 14MPa. Bajo la norma ASTM E8/E8M se obtuvieron las curvas o-E para el acero AISI H13 nitrurado. Los resultados mostraron que las condiciones nitruradas reducen la tenacidad del material e incrementa el módulo de elasticidad del acero AISI H1. Entre otre las condiciones de 1 y 7 h de nitrurado, la tenacidad es mayor en las ultimas; el efecto del pulido por perla de vidrio parece reducir su desempeño en condiciones estáticas. Se estimó el límite de fatiga estimado por la escuacion de Lequis et al. Se utilizó la norma ASTM 739 y el método de escalera para realizar las pruebas de fatiga en vida rotatoria. Para las condiciones de IS y 7S se determinó un límite de fatiga de 477 y 507 MPa, respectivamente. Los límites de fatiga determinado para las condiciones nitruradas de acero AISI H13 presentan entre el 10 y el 15% en comparación con el obtenido por Yesidal (2002) para el acero H13. Finalmente, se realizó un estudio fractografico para las pruebas de tensión y fatiga.