Efecto de la microestructura en el comportamiento mecánico de aceros de herramienta para trabajo en frío

El estudio desarrollado en la tesis doctoral profundiza en las relaciones existentes entre la microestructura y el comportamiento a rotura y fatiga de tres tipos de Aceros de Herramienta para trabajo en Frío, dos obtenidos por colada y un tercero mediante pulvimetalúrgia. En primer lugar se evaluaron los aspectos microestructurales relacionados con las dos vias de procesamiento empleadas, además del efecto del cambio en la composición química. Asimismo se documentó la influencia del trabajado en caliente sobre la isotropía microestructural. Considerando las caracteristicas microestructurales se evaluó el comportamiento a rotura en tres orientaciones referidas al sentido de la deformación en caliente. Para ello , se empleó la Mecánica de la Fractura Elástica Lineal como marco analítico. Los resultados fueron tratados siguiendo la estadística de Weibull. Para el caso de los aceros colados se implementa un analisis de curva-R para explicar el crecimiento subcrítico de grietas observado experimentalmente. El estudio del comportamiento a fatiga incluyó la determinación del limite a fatiga para todas la orientaciones microestructurales escogidas y el estudio de la cinetica de propagación de fisuras físicamente pequeñas para la orientación con mejor respuesta mecánica.

The study developed in the doctoral thesis explores the relationship between the microstructure and fracture and fatigue behavior of three types of cold work tool steels, two of them obtained by casting and a third one by a powder metallurgy route. First were evaluated the microstructural aspects related to the two routes of processing employed, and the effect of the change in chemical composition. It is also documented the influence of hot working on the microstructural isotropy. Considering the microstructural features was evaluated the fracture behavior in three orientations refered to the direction of hot deformation. Doing so, it was used the Elastic Fracture Mechanics Linear like analytical framework. The results were treated according to the Weibull statistics. In the case of the wrought tool steels is implemented R-curve analysis to explain the subcritical growth of cracks observed experimentally. The study of fatigue behavior included the determination of fatigue limit for all the chosen microstructural orientations and study the kinetics of physically small crack propagation for the orientation with the best mechanical response.