¿Cuál es el efecto Bauschinger sobre el acero?

El efecto Bauschinger representa la pérdida del comportamiento isotrópico en el comportamiento resistencia-deformación producido debido a la deformación producida en los materiales metálicos. Cuando el acero se carga en tensión, comienza a deformarse primero elásticamente pero luego plásticamente. La deformación plástica ocurre debido al movimiento de dislocación. Sin embargo, la dislocación se enreda durante el movimiento, lo que requiere más estrés para el movimiento posterior. Esto se conoce como endurecimiento del trabajo.

Cuando se invierte la dirección de la tensión, digamos de tracción a compresión, el movimiento de dislocación puede comenzar con una resistencia más baja, lo que resulta en una disminución de la resistencia en la compresión. Este fenómeno se conoce como efecto Bauschinger. Esta es una imagen ilustrada que se muestra en el siguiente diagrama.
Fuente:
Revista de Tecnología de Recipientes a Presión

Es extremadamente importante para el diseño de componentes estructurales que puedan sufrir este tipo de carga cíclica de tensión-compresión. La disminución de la compresión con respecto a la resistencia a la tracción se muestra a continuación para algunos aceros al carbono y aleados simples a continuación:

Fuentes: efecto Bauschinger
Comprender el efecto Bauschinger

El efecto Bouschinger también se conoce como ablandamiento por deformación. Primero observe la figura que se muestra a continuación,

Región OA: esta región es la región elástica en tensión. Dentro de esta reacción, si descargamos el material, seguirá el mismo camino en la dirección inversa, es decir, de A a O.

Región OZ: esta región es la región elástica en compresión. Dentro de esta región, si descargamos el material, seguirá el mismo camino en la dirección inversa, es decir, de Z a O.

Región AB: debido al aumento de la carga, las tensiones de tracción superan la resistencia de la unión. La dislocación comienza a moverse hacia el límite del grano. El material comienza a ceder debido al movimiento de estas dislocaciones. La acumulación de dislocaciones cerca del límite del grano crea una contrapresión, porque el mismo tipo de dislocaciones se repelen entre sí.

Región BC- La descarga inmediata tomará una curva de B a C. La recuperación elástica se lleva a cabo en esta región. La longitud OC representa la deformación permanente del material.

Región CD- La compresión del material tiene lugar de C a D.

Región DZ- Como en caso de tensión, la contrapresión se opone al movimiento de las dislocaciones, es decir, esta contrapresión resiste la carga de tracción. La misma contrapresión ayudará ahora a la carga de compresión. Debido al efecto combinado de la compresión y esta contrapresión, se observa una curvatura de D a Z.

Región ZE: debido a un aumento adicional en la carga de compresión, el material comienza a ceder en la compresión. De nuevo se crea una contrapresión. Ahora esta contrapresión resistirá la carga de compresión pero ayudará a la carga de tracción.

Región EF: representa la eliminación de la carga de compresión.

Región FG- Nuevamente aplicamos una carga de tracción.

Región GA- Debido al efecto combinado de la carga de tensión y la contrapresión creada durante la compresión, aquí también se puede observar una curvatura.

Estas curvaturas representan el ablandamiento de la tensión y este efecto se conoce como efecto Bouschinger.

“Praveen Rajput”

El comportamiento de tensión-deformación del acero en compresión es idéntico al de tensión.

Sin embargo, si el acero se somete a tensión dentro del rango inelástico en tensión uniforme, se descarga y luego se somete a una compresión uniforme en la dirección opuesta, se descubre que la curva de tensión-deformación se vuelve no lineal a una tensión mucho más baja que el límite elástico inicial [ Fig.]. Esto se conoce como el ‘efecto Bauschinger’. En este caso, el ciclo de histéresis también es más pronunciado. En los procesos de deformación inelástica que implican la inversión continua de la tensión (como el trabajo con metales, la carga sísmica inversa de alta intensidad, etc.), el efecto Bauschinger es muy importante y no se puede ignorar. En otros casos, donde en general no hay más de una inversión de estrés, el efecto Bauschinger puede ser descuidado de manera segura.

Fuente: Un libro sobre “Diseño RC de Pillai y Menon”

Hola,

Como sabemos en carga estática, encontramos un valor particular de límite elástico y un módulo joven y la propagación de grietas comienza desde adentro durante la prueba de tensión y se extiende hacia afuera debido a la dislocación del plano. Pero en caso de carga dinámica (fatiga) (carga cíclica), el límite elástico del material disminuye ciclo por ciclo. Esto se debe al componente de corte de la carga del ciclo aplicado. Cuando se aplica fuerza sobre el material, se produce una dislocación del plano escalonado en la superficie y en el interior. Ese surco externo se llama extrusión y el surco interno se llama intrusión.

Esta dislocación gradual del plano se puede ver en la superficie del material como una superficie rugosa microscópica. Esto se llama concepto de madera. Por lo tanto, la propagación de grietas comienza desde la superficie hacia el interior (opuesta a la carga estática). Es por eso que hacemos un tratamiento de superficie por muchos métodos para aumentar la resistencia a la fatiga del material.

Cuando trabaja acero en frío (martilleo o forja en frío, etc.), aumenta la resistencia a la tracción al tiempo que disminuye la carga vertical o la resistencia a la compresión de los metales ferrosos.
Voto negativo

Es probable que los miembros estructurales estén sujetos a la inversión de tensiones. Mientras que el acero dulce en compresión se comporta igual que en tensión hasta el límite elástico. Sin embargo, el comportamiento real es diferente e indica una tensión de rendimiento aparentemente reducida en la compresión. Esto ocurre solo cuando el cambio en la dirección de la deformación cambia. La divergencia del camino ideal se llama efecto Bauschinger.

Esto redirige a mi propia respuesta anterior. Explica el efecto Bauschinger. Los mecanismos causantes no son fáciles de explicar en este medio.

¿Qué es el efecto Bauschinger?