Rol de la microestructura del ADI en el fenómeno de fregilización por contacto con agua

Abstract

Trabajos recientes han reportado la existencia de un fenómeno de fragilización sufrido por las fundiciones esferoidales austemperizadas (ADI) al entrar en contacto con agua. En el presente trabajo se evalúa la influencia de la microestructura del ADI sobre su proceso de fractura bajo cargas de tracción cuasi estáticas. Con este objetivo se realizaron ensayos de tracción utilizando probetas planas y puliendo las superficies laterales para su observación antes, durante y después del ensayo, pudiéndose de esta manera identificar las zonas propensas a la fractura. Previo a los ensayos se realizaron mapeos de la superficie lateral de las probetas, obteniéndose fotografías digitalizadas cubriendo todo el ancho de la muestra en el sector calibrado de la misma, que luego fueron compiladas para observar el camino completo de fractura. Luego del ensayo se observó la superficie próxima a la zona de fractura, mediante microscopía óptica y electrónica. El análisis de las superficies laterales en conjunto con las superficies de fractura permitió avanzar en la identificación de los mecanismos de fractura actuantes en fundiciones esferoidales austemperizadas. Los resultados muestran que los contornos celulares juegan un rol preponderante en el proceso de fractura. Estos sitios presentan elevada concentración de defectos, alta dureza y fragilidad, lo que los convierte en los lugares más propicios para el inicio de fisuras. Se propone un modelo probable del mecanismo mediante el cual se produce el proceso de fragilización del ADI, y se realizan comparaciones con la fragilización por metal líquido.

An unusual environmentally assisted embrittlement effect has been reported to affect ADI when it is tested in tension with its surface in contact with water and other fluids. This effect has been verified by several laboratories, but the embrittlement mechanism has not been fully explained yet. A thorough understanding of the causes and preventive actions is necessary to ensure that the steadily increasing number of applications of ADI continue to be safe. This work gives an updated view of the current understanding of the environmentally assisted embrittlement of ADI. The influence of the environment (different liquids) and of different ADI grades is discussed. The features of the fracture surfaces are also detailed. Recent results of testing under applied potential are presented. An explanation of the fracture mechanism is proposed, based on the recent identification of cracks developed at the last to freeze portions as a result of plastic deformation.