Influencia del tamaño de probeta en los resultados de ensayos mecánicos y de fractura
Cargando...
Fecha
Tipo de recurso
TESIS DE MAESTRÍA
Autor / Creador principal
Responsable institucional (informe)
Compilador
Diseñador
Contacto (informe)
Promotor
Titular
Inventor
Tutor de tesis
Solicitante
Afiliación
Fil.: Villanueva, Federico. Comisión Nacional de Energía Atómica. Instituto de Tecnología "Jorge Sabato"; Argentina.
Sede CNEA
Centro Atómico Constituyentes
Fecha de publicación
Fecha de creación
11/8/2023
Idioma
spa
Nivel de accesibilidad
Condiciones de uso
https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
Versión
info:eu-repo/semantics/publishedVersion
Identificador CNEA
TMA-IS_EA-00234-2023villanueva
234
234
Identificador (documentos oficiales)
ISBN
ISSN
Cobertura espacial
Cobertura temporal
Materia INIS
ELONGACION
ELONGATION
FLUENCIA
CREEP
PROPIEDADES MECANICAS
MECHANICAL PROPERTIES
FRACTURAS
FRACTURES
ENSAYOS MECANICOS
MECHANICAL TESTS
CALIBRATION
CALIBRACION
DUCTILE-BRITTLE TRANSITIONS
TRANSICIONES DUCTILIDAD-FRAGILIDAD
ELONGATION
FLUENCIA
CREEP
PROPIEDADES MECANICAS
MECHANICAL PROPERTIES
FRACTURAS
FRACTURES
ENSAYOS MECANICOS
MECHANICAL TESTS
CALIBRATION
CALIBRACION
DUCTILE-BRITTLE TRANSITIONS
TRANSICIONES DUCTILIDAD-FRAGILIDAD
Palabras clave
Macro-area temática
Formato (extensión)
375 p.
Editor
Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia de Área Académica. Gerencia Instituto de Tecnología "Jorge Sabato"
Universidad Nacional San Martin. Instituto de Tecnología "Jorge Sabato"
Universidad Nacional San Martin. Instituto de Tecnología "Jorge Sabato"
Es parte de
Es parte la serie
Agrupamiento documental - Sección
Agrupamiento documental - Serie
Evaluación Académica
Institución académica
Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Tecnología "Jorge Sabato".
Titulación
Magister en Ciencia y Tecnología de Materiales
Fecha de resolución
Fecha de presentación de solicitud
Resolución
Estado
Prioridad - fecha
Estado de licenciamiento
Nº de prioridad
Nº de patente
Nº de solicitud
País de registro
Nivel de madurez de la tecnología
Campo de aplicación
Campo de desarrollo
Resumen
La presente tesis se enmarca en el estudio constante de la División Fractura de la Gerencia de Materiales de la CNEA respecto de la caracterización de ensayos mecánicos en probetas pequeñas que den resultados comparables a los realizados con probetas estandarizadas. En programas de vigilancia de los recipientes de presión de reactores (RPR) y en nuevos estudios de materiales para fusión nuclear la reducción del tamaño de las muestras es mandatorio.
Para lograr este objetivo la tesis se centra en la realización un estudio comparativo con probetas de diferentes tamaños y geometrías en ensayos de tracción y fractura, esto último a través de la construcción de la Master Curve. Es así que se elaboró un programa donde se tomaron muestras de un cupón de un RPR y se fabricaron 20 probetas de tracción con 10 geometrías distintas para ensayar y analizar sus resultados a temperatura ambiente. Además, se realizaron 55 ensayos de tracción a altas y bajas temperaturas para caracterizar el material y obtener los datos necesarios para generar la Master Curve. Respecto de esto último, se ensayaron 22 probetas de Charpy para obtener, a través de la curva de transición dúctil frágil, una temperatura inicial de ensayo en fractura. Por último, para la construcción de 2 Master Curve con distintos tamaños y geometrías de probetas, se realizaron 12 ensayos de fractura a bajas temperaturas en probetas SE(B) de 0.65T de espesor y 25 en probetas PCCv.
Para la realización de estos ensayos, se diseñaron y fabricaron los dispositivos necesarios de acuerdo a la norma ASTM E8/E8M-16a para tracción y ASTM 1921-22 para fractura. Además, se crearon programas para la obtención de los parámetros requeridos para la preparación de las probetas y el análisis de las mismas posterior al ensayo. Asimismo, fue necesario calibrar y sistematizar la medición de las superficies de fractura de probetas de Charpy y SE(B) a través de un escáner.
Finalmente, se analizaron los parámetros más importantes de cada ensayo. En tracción las tensiones de fluencia, máxima y de rotura y las elongaciones uniforme y total fueron tenidos en cuenta y comparados con los observados en la bibliografía.
El mismo trabajo se realizó con la Master Curve, cuyo resultado principal es la T0. Sin embargo, los ensayos permitieron realizar análisis complementarios relevantes que exigen un mayor estudio que queda pendiente para futuros trabajos.
The present work is part of the constant study of the Fracture Division of the Materials Management of the CNEA regarding the characterization of mechanical tests in small specimens that give comparable results to those performed with standardized specimens. In reactor pressure vessel (RPV) surveillance programs and in new studies of materials for nuclear fusion sample size reduction is mandatory. To achieve this objective, the thesis focuses on conducting a comparative study with specimens of different sizes and geometries in tensile and fracture tests, the latter one through the construction of the Master Curve. Thus, a program was developed where samples were taken from a coupon of an RPV and 20 tensile specimens with 10 different geometries were manufactured to test and analyze their results at room temperature. In addition, 55 high and low temperature tensile tests were performed to characterize the material and obtain the data needed to generate the Master Curve. For the latter, 22 Charpy test specimens were tested to obtain, through the ductile to fragile transition curve, an initial fracture test temperature. Finally, for the construction of 2 Master Curve with different specimen sizes and geometries, 12 fracture tests at low temperatures were carried out on 0.65T thick SE(B) specimens and 25 PCCv specimens. For these tests, the necessary devices were designed and manufactured according to ASTM E8/E8M-16a for tensile test and ASTM 1921-22 for fracture test. In addition, software programs were created to obtain the parameters required for the preparation of the test specimens and their analysis after the test. It was also necessary to calibrate and systematize the measurement of the fracture surfaces of Charpy and SE(B) specimens through a scanner. Finally, the most important parameters of each test were analyzed. In tensile test, yield, maximum and fracture stresses and uniform and total elongations were taken into account and compared with those observed in the literature. The same work was done with the Master Curve, whose main parameter is T0. However, these tests allowed relevant complementary analyses that require further study that remains pending for future work.
The present work is part of the constant study of the Fracture Division of the Materials Management of the CNEA regarding the characterization of mechanical tests in small specimens that give comparable results to those performed with standardized specimens. In reactor pressure vessel (RPV) surveillance programs and in new studies of materials for nuclear fusion sample size reduction is mandatory. To achieve this objective, the thesis focuses on conducting a comparative study with specimens of different sizes and geometries in tensile and fracture tests, the latter one through the construction of the Master Curve. Thus, a program was developed where samples were taken from a coupon of an RPV and 20 tensile specimens with 10 different geometries were manufactured to test and analyze their results at room temperature. In addition, 55 high and low temperature tensile tests were performed to characterize the material and obtain the data needed to generate the Master Curve. For the latter, 22 Charpy test specimens were tested to obtain, through the ductile to fragile transition curve, an initial fracture test temperature. Finally, for the construction of 2 Master Curve with different specimen sizes and geometries, 12 fracture tests at low temperatures were carried out on 0.65T thick SE(B) specimens and 25 PCCv specimens. For these tests, the necessary devices were designed and manufactured according to ASTM E8/E8M-16a for tensile test and ASTM 1921-22 for fracture test. In addition, software programs were created to obtain the parameters required for the preparation of the test specimens and their analysis after the test. It was also necessary to calibrate and systematize the measurement of the fracture surfaces of Charpy and SE(B) specimens through a scanner. Finally, the most important parameters of each test were analyzed. In tensile test, yield, maximum and fracture stresses and uniform and total elongations were taken into account and compared with those observed in the literature. The same work was done with the Master Curve, whose main parameter is T0. However, these tests allowed relevant complementary analyses that require further study that remains pending for future work.