Efecto de tratamientos superficiales en el daño por fatiga de aceros inoxidables de baja aleación

El proceso de impactos láser o laser shock peening (LSP) es una nueva técnica que mejora la vida a fatiga de componentes metálicos, ofreciendo ventajas respecto del convencional tratamiento de granallado o shot peening (SP). Estas se basan en una mayor profundidad de las tensiones residuales de compresión (compressive residual stresses,CRS) así como en beneficiosos cambios microestructurales en el material tratado. Sin embargo, los efectos beneficiosos del LSP dependen de la estabilidad de las CRS tanto bajo carga cíclica como a temperatura. Además, si no se usa capa protectora durante el tratamiento de LSP, pueden ocurrir efectos térmicos en el sustrato del metal. El propósito de esta tesis es estudiar la influencia del LSP sin capa protectora (laser shock peening without coating, LSPwC), con diferentes densidades de pulso, en el comportamiento a fatiga de un acero inoxidable ferrítico (UNS S44600) y de un acero inoxidable austenítico (253 MA, UNS S30815). Mediante microscopía óptica (MO), microscopía electrónica de transmisión (transmission electron microscopy, TEM) y microscopía electrónica de barrido (scanning electron microscopy, SEM) con espectroscopía de rayos X por dispersión en energía (X-ray energy dispersive spectrometry, EDS) se analizaron las características microestructurales en los aceros con y sin tratamiento superficial. Además, se obtuvo el perfil de microdureza y la rugosidad superficial. La combinación de los métodos del agujero ciego (hole drilling) y difracción de rayos X permitieron hallar los perfiles de tensiones residuales en profundidad. Se realizaron ensayos de fatiga de bajo número de ciclos (low cycle fatigue, LCF) con deformación plástica controlada y ensayos de fatiga de alto número de ciclos (high cycle fatigue, HCF) a temperatura ambiente.