Análisis de fallo en servicio de la fractura de un refuerzo de viga de acero inoxidable AISI 310 en un horno de vigas galopantes

Este trabajo investiga el fallo prematuro de una viga de refuerzo fabricada en acero inoxidable austenítico AISI 310 utilizada en la entrada de un horno de vigas galopantes que trabaja continuamente en ciclos de 650 a 850 °C. Las investigaciones microestructurales y de la superficie de la fractura permitieron identificar el mecanismo de fractura como fallo por fatiga. La fractura probablemente se inició en los límites de los granos oxidados en una etapa temprana de la vida útil, cuando no había degradación de la microestructura, mientras que la mayor parte de la propagación de las grietas por fatiga ocurrió después de la precipitación de las fases secundarias. La investigación de la microestructura reveló una degradación severa de la microestructura con la presencia de fase intermetálica sigma (σ) (fracción de área = 19 %) y carburos M23C6 (fracción de área = 1 %), que se formaron durante la exposición a alta temperatura. Se observó agrietamiento de las fases σ y decohesión en las interfaces de la matriz σ/austenita cerca de la fractura y en las muestras de prueba de punzonado pequeño. Estas discontinuidades proporcionan un camino fácil para la propagación de grietas.