Fallo de materiales por fatiga

Fallo de materiales por fatigaNombre: carlos YascaribayFallo por fatigaLa fatiga es el proceso de cambio estructural permanente, progresivo y localizado que ocurre en un material sujeto a tensiones y deformaciones variables en algn punto o puntos y que produce grietas o la fractura completa tras un numero suficiente de fluctuaciones.El 90% de las piezas que se rompen en servicio fallan debido a este fenmeno.

La rotura por fatiga se produce en tres etapas: Generacin de grieta: Por fatiga Por otros mecanismos de fallo Propagacin de grieta: Lneas de playa Estriaciones Rotura final por colapso Rotura frgil, generalmente

Caractersticas de una rotura por fatigaLa rotura tiene su origen en pequeos defectos 6 CONCENTRADORES de tensin.Cada uno de los ciclos produce un avance del frente de grieta hasta que la seccin remanente NO ES CAPAZ DE SOPORTAR la carga esttica.El inicio y la propagacin de la grieta dependen fuertemente de las caractersticas resistentes del material, de su estructura cristalina y del tratamiento a que se somete en su proceso de fabricacin.El colapso por fatiga, en su inicio, es un fenmeno SUPERFICIAL y su avance depende del nivel de tensin aplicado.

Leyes de Whler(1852)Tras ensayos sobre aceros y fundiciones:Las piezas metlicas pueden romperse bajo esfuerzos unitarios inferiores a su carga de rotura, e incluso a su lmite elstico, si el esfuerzo se repite un nmero suficiente de veces.La rotura no tiene lugar, cualquiera que sea el nmero de solicitaciones, si la diferencia entre el esfuerzo mximo y mnimo es inferior a cierto valor lmite, funcin del esfuerzo medio. En si Wohler estudia el limite a la fatiga deun material

Curva Esfuerzo-Nmero de Ciclospara la Falla

Endurance Limit = Lmite de Resistencia a la FatigaCurva Esfuerzo-Nmero de Ciclospara la Falla6Superficie de Fractura por Fatiga (I)Fractografa TEM mostrando estras de fatiga en el Al.

7Superficie de Fractura por Fatiga (II)La grieta se forma en el borde superior. La regin lisa corresponde al rea en la cual la grieta se propag dbilmente. La rotura final ocurri sobre un rea que tiene un aspecto gris y una textura fibrosa (de tipo radial).

8Superficie de Fractura por Fatiga (III)Falla tpica por fatiga de un cigeal.-La fractura progres lentamente desde la perforacin con rosca para tornillo (parte inferior),hasta cerca del 90% de la seccin transversal antes de la fractura de propagacin rpida (parte superior).

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