Creep y fatiga

Problemas de Creep y Fatiga

Una placa de acero al carbono de 10 cm de ancho muestra una grieta interna circular de 4 mm de radio. El esfuerzo de fluencia del material es 700 MPa y sutenacidad a la fractura (KIC) es 80 MPa.m1/2 . El ciclaje de esfuerzos esta entre el intervalo de 20 a 120 MPa.  Datos experimentales muestran una propagación de grietas por fatiga que sigue la relaciónda/dN = 3.6x10-10(ΔK)3.  Estime el número de ciclos para el cual el radio de grieta alcanzará el valor de 10mm. Asuma un factor de seguridad de 2.

1. Un acero de alta resistencia tiene un límiteelástico de 1460 MPa y una KIC de 98 MPa.m1/2 . Calcúlese el tamaño de una grieta superficial que conduciría a un fallo catastrófico para una tensión aplicada de 0.5 Rp0.2

2. Suponiendo que unainspección de control de calidad puede asegurar que una pieza de un cerámico estructural no posee defectos con un tamaño superior a 25 μm, calcúlese la máxima tensión de servicio posible en el caso de(a) SiC (KIC = 3 MPa.m1/2) y (b) circonia parcialmente estabilizada (KIC = 9 MPa.m1/2).

3. En el problema 3 se calculó la tensión máxima de servicio para dos cerámicos estructurales basándose enla aseveración de que no existían defectos con un tamaño mayor de 25 μm. Repítanse los cálculos suponiendo que un programa de inspección más económico sólo puede garantizar la detección de defectoscon un tamaño superior a 100 μm.

4. Los siguientes valores de creep bajo tensión para un acero con 0.5% de molibdeno a 550°C han sido obtenidos:

|Tiempo (h) |Esfuerzo (MPa)|
| |106,2 |121,3 |136,5|
| |Deformación por Creep |
|0 |0,00014...