Influencia de la tensión media y del proceso de fabricación en el comportamiento a fatiga de barras corrugadas de acero inoxidable dúplex

Abstract

La fiabilidad y durabilidad son aspectos determinantes en el diseño estructural y por ello los aceros inoxidables juegan un papel cada vez más importante en el armado de hormigón. A este respecto, los aceros inoxidables dúplex poseen unas excepcionales características y un menor contenido en Níquel, que abarata el coste, por lo que su escasa implantación puede ser debida a la inexistencia de estudios rigurosos sobre su comportamiento y de normas específicas para su empleo. En esta tesis se ha llevado a cabo un análisis exhaustivo del comportamiento a fatiga de alto número de ciclos de barras corrugadas de acero inoxidable dúplex (AISI 2205), obtenidas mediante dos procesos de fabricación diferentes: laminación en caliente y deformación en frío que además fueron sometidas a un proceso de shot peening para mejorar sus propiedades a fatiga. Tras su completa caracterización microestructural y mecánica se procedió a la cuantificación de los factores más influyentes en su vida a fatiga: la tensión media, el acabado superficial y las tensiones residuales. Mediante la obtención de las curvas S-N fijando la tensión mínima, y su comparación con las obtenidas en trabajos previos en los que se había fijado la tensión máxima, se ha comprobado que la tensión media es un factor clave y se ha conseguido evaluar cuantitativamente su efecto empleando la Ley de Walker. Para cuantificar la influencia del acabado superficial, se han obtenido factores de intensidad de tensiones debidos a la geometría y a la presencia de defectos superficiales para posteriormente utilizarlos en el cálculo del factor de reducción de resistencia a la fatiga. Por último, se ha realizado un amplio análisis tanto numérico como experimental del nivel de tensiones residuales presentes en los corrugados. Aunque la peculiar geometría y microestructura de las barras, así como de la inexistencia de trabajos anteriores han dificultado en gran modo la obtención de los perfiles