Estimación de propiedades mecánicas de chapa de acero inoxidable 304L mediante ensayos SPT

RESUMEN La caracterización mecánica de los materiales mediante ensayos no destructivos es de gran interés en Ingeniería Estructural. El ensayo de mini-probetas por punzonado (SPT, Small Punch Test) se aplica para estimar propiedades mecánicas de materiales con probetas que pueden extraerse de componentes y estructuras sin afectar la operación en servicio. En este trabajo se reporta el desarrollo del dispositivo de ensayo, construido según la recomendación CWA 15627:2007. Seleccionamos como material de prueba acero inoxidable AISI 304L para estimar las propiedades mecánicas de tracción. Los resultados obtenidos se comparan con los resultados de ensayos de tracción estándar. Analizamos los parámetros experimentales que permiten interpretar los resultados y comparamos las expresiones analíticas disponibles en la literatura con las indicadas por la recomendación de referencia. Finalmente, se implementa la simulación de curvas cargadesplazamiento por elementos finitos. En base a los resultados de este trabajo, se propone un procedimiento para evaluar el efecto del espesor de las probetas en la estimación de las propiedades mecánicas. ABSTRACT The mechanical characterization of materials by small specimen testing has growing interest in Structural Engineering. Small Punch Test (SPT) is applied to estimate mechanical properties of samples that can be extracted from components or structures without affecting service operation. In this paper the development of the test device is reported, constructed according to the CWA 15627: 2007 recommendation. Stainless steel AISI 304L was selected to estimate tensile mechanical properties. The results obtained are compared with standard tensile tests results. We analyze the experimental parameters involved and compare the analytical expressions available in the literature with those indicated by the reference recommendation. Finally, we have implemented finite element simulation of load-displacement curves. Based on the results of this work, a method for evaluating the effect of specimen thickness on the estimation of mechanical properties is proposed.