Presentacin de PowerPoint

INCLUSIONES METALICASENSAYO FOX

GUEVARA MAYTA MIGUEL ANGELCaracterizacin del Mecanismo de Falla de CigealINTRODUCCIN

Con la finalidad de determinar los posibles factores que condujeron a la rotura de un ciguenal perteneciente a un automovil, se efectuaron sobre el mismo los siguientes estudios y determinaciones: Analisis fractografico, ensayos no destructivos de particulas magnetizables, mediciones de dureza, analisis quimico por combustometria para determinacion de C y S y de espectrometria de emision optica para elementos restantes, analisis semicuantitativos EDS mediante microscopio electronico de barrido, estudio metalografico.Analisis metalografico

Con el objetivo de conocer las caracteristicas microestructurales del material en la zona de falla, se efectuaron analisis metalograficos. Para ello se extrajo un fragmento de muestra, puntualmente en la fractura, y se preparo la correspondiente probeta metalografica que luego fue observada en el microscopio optico. A traves del estudio metalografico se determino una elevada presencia de inclusiones no metalicas, tanto en zona aledana a la superficie de fractura como hacia el interior de la misma (material base), ver figura 8. En cuanto al material base, el mismo es de morfologia bandeada y su estructura metalografica esta constituida por bainita superior e inferior, ver figura 9.

Presencia de inclusiones no metalicas de diferente morfologiaSe efectuaron analisis EDS mediante microscopio electronico de barrido en una de las inclusiones de morfologia alargada, determinandose que estan constituidas por sulfuro de manganeso. En la figura 10 se indica el espectro correspondiente.

Un aspecto muy importante a tener en cuenta es el referente a la presencia de inclusiones no metalicas observadas en la estructura metalografica de la muestra analizada, la cual es generalmente consecuencia de problemas propios del proceso de fabricacion del acero. La naturaleza de las inclusiones depende de gran cantidad de factores, dentro de los cuales pueden destacarse la composicion quimica de las mismas, dureza, morfologia y orientacion, pero independientemente del tipo que sean, constituyen concentradores de tensiones metalurgicos.Lo comentado en el parrafo precedente se evidencia en el grafico de la figura 11 [2], correspondiente a un acero SAE 4340. De alli se desprende que cuanto mayor sea el tamano de las inclusiones (longitud) menor sera la tension limite de fatiga, por lo que es mas probable de que ocurran fallas por fatiga.

En cuanto a nivel inclusionario de la pieza en estudio, de acuerdo al tamano y morfologia de las inclusiones detectadas, el material no presentaria buenas prestaciones a fatiga.

A traves del analisis metalografico se determino la elevada presencia de inclusiones no metalicas, tanto en la zona aledana a la superficie de fractura como hacia el interior de la seccion. Las inclusiones no metalicas constituyen concentradores de tension a nivel metalurgico o microestructural, produciendo discontinuidades que tienden a reducir las prestaciones del material a fatiga.CONCLUSIONESPuntualmente las inclusiones del tipo de sulfuro de manganeso son deformables a temperaturas de trabajo en caliente (como las propias de los procesos laminacion o forjado) y se extienden en la direccion longitudinal. A raiz de este hecho el material poseera una condicion de anisotropia que produce disminuciones importantes en las propiedades mecanicas en sentido transversal, particularmente en la resistencia a la fatiga y tenacidad a la fractura [1] [2].Cabe mencionar que el ciguenal analizado fue mecanizado a partir de una barra laminada.