Ensayo de Fatiga

Ensayo de Fatiga a probetas de acero 1020
Erika Meneses
Gloriana Méndez

Resumen
En la práctica se realizaron ensayos de fatiga a tres probetas de acero 1020. Se realiza este laboratorio con el afán de dominar los procedimientos correctos para realizar el ensayo. La práctica comprende también, la correcta manera de interpretar los datos obtenidos en la prueba. Se hace mención acerca delproceder con el equipo y su utilización, y el análisis de resultados y eventuales errores en la medición. Finalmente, se estudia el tipo de fractura obtenido y los fenómenos en torno a la zona de rotura de las probetas.
Se encontró que al momento de elaborar la curva de Wöhler, ésta no tiene la forma descrita en la teoría. Es por esto que se analiza las posibles causas que llevaron a este cambioe igualmente, factores que influyeron en que el comportamiento de cada una de las probetas fuera distinto.
Palabras clave
Acero 1020, curva de Wöhler, fatiga, falla, esfuerzo aplicado
AbstractIn this practice, fatigue tests were performed on three steel samples 1020. This laboratory is performed in an effort for mastering the correct procedures for the fatigue testing. This practice alsoincludes the correct manner to interpret the obtained results of the test. Mention is made about the procedures of the equipment use and how it works, the analysis of results and the possible measurement errors. Finally, we studied the type of fracture obtained and the phenomena around the rupture zone of the samples.
It was found that when developing the Wöhler curve, it was not as describe in thetheory. That is why the possible causes that carried to this change are analyzed and also, factors that influenced the behavior of each of the samples were different.
Introducción
Los ensayos de fatiga son de gran importancia al momento de utilizar un material en un equipo o sistema. Una de las principales razones es que el 90% de las fallas ocurren por fatiga. Por otra parte, la fatiga, en suetapa inicial e intermedia no produce cambios aparentes en la geometría ni en su microestructura y las grietas producidas son muy finas, es por esto que detectar las fallas anticipadamente es muy difícil.
Jorge Luis Gonzáles (2003), en su libro define la fatiga como un proceso de agrietamiento progresivo que culmina en la fractura de un material sujeto a cargas repetitivas o fluctuantes. Como semenciona en esta definición las fallas por este fenómeno se dan cuando el material está sometido constantemente a cargas, es por esto, que para la aviación, estructura de puentes, motores y ferrocarriles es muy importante conocer la resistencia a la fatiga de los materiales utilizados en los equipos.
Gracias a las investigaciones realizadas por Wöhler (1860), se introdujo formalmente ladefinición de fatiga, ya que se entendió que ésta no altera las propiedades del material, sino que era un proceso de agrietamiento de un material por ser constantemente sometido a cargas. Ha sido posible obtener grandes avances en el estudio de las fatigas, pero a pesar de esto no es completamente entendida y a lo largo de investigaciones, se ha intentado predecir la vida en fatiga. Uno de los principalesobjetivos de dichos estudios es desarrollar materiales resistentes a la fatiga, para lo cual es vital comprender mejor su mecanismo.
El proceso de fatiga se divide en tres etapas: inicio, propagación y rotura. En la etapa de inicio, la deformación cíclica genera una alteración en la subestructura de dislocaciones, lo que posteriormente se convierte en grietas. Dicho proceso puede llegar alpresentar el 90% de la vida en fatiga. En la propagación, como su nombre lo dice se da la propagación de las grietas a lo largo de la estructura del material. Por último, en la rotura es cuando ya la falla es inminente.
En una fatiga es posible evidenciar tres zonas, el área de inicio posee un aspecto liso y brillante producto del frotamiento de las caras de la grieta. En la siguiente zona, la de...