Materiales

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Instituto Tecnológico de Zacatecas


Ingeniería En materiales




Análisis de Fallas Mecánicas

Análisis de casos prácticos

Ing. María Salome De La Rosa O.





Aldo Edgar Esparza Hernández









ÍNDICE







5.1 CASOS DE FATIGA Y TERMOFLUENCIA 3

5.2 CASOS DE FRAGILIZACION POR HIDROGENO 45.3 CASOS DE RECRISTALIZACION EN POLIMEROS 5



5.4 CASOS INDUSTRIALES DE LUBRICACION 6



5.5 ALTAS DE FRACTOGRAFIA ASM 8





















5.1 CASOS DE FATIGA Y TERMOFLUENCIA

La termo fluencia es la deformación de tipo plástico que puede sufrir un material cuando se somete atemperatura elevada, y durante largos periodos, aun cuando la tensión o esfuerzo aplicado sea menor que su coeficiente de resistencia a la fluencia. La termo fluencia es causada por el movimiento de las dislocaciones, las cuales ascienden en la temperatura cristalina a causa de la difusión.
Al hablar de los tipos de fracturas que sufren los materiales debido a la influencia de la temperatura, latensión de fluencia (movimiento de dislocaciones) disminuye al aumentar la temperatura, es decir que cuando se realiza el ensayo de tensión - deformación a temperatura ambiente, se observa que el comportamiento elástico de la deformación se puede definir mediante la ley de Hooke y no cambia con la temperatura. Si este ensayo se realiza a temperatura elevada se observa que la deformación aumenta deforma gradual con el tiempo. Inicialmente se presenta una deformación elástica instantánea y luego una deformación plástica. La fluencia se puede definir como la deformación plástica que tiene lugar a temperatura elevada bajo una carga constante y durante un periodo largo de tiempo.
La dislocación no se mueve sobre un plano de deslizamiento como sería el caso de la deformación plástica causadaspor una fuerza mayor, sino que se mueve perpendicular a su plano de deslizamiento.

FATIGA.


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Para un eje de sección secular cargado tal como muestra la figura anterior se tiene lo siguiente:

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5.2 CASOS DE FRAGILIZACIÓN POR HIDRGENO

La fragilización por hidrógeno ha sido definida como la pérdida de resistencia y ductilidad inducida por el hidrógeno quepuede derivar en la iniciación o propagación de fracturas mecánicas.
La interacción del hidrógeno con diferentes materiales es causa de fallo prematuro en distintas situaciones tal y como sucede en los trenes de aterrizaje de los aviones, los depósitos de combustible de refinerías y plantas químicas, las turbinas para la generación de energía eléctrica o las tuberías y válvulas para el transportede líquidos y gases.
La fragilización por hidrógeno es especialmente devastadora debido a la naturaleza del fallo originado. Dicho fallo sucede a tensiones muy pequeñas (en comparación a las que serían necesarias en ausencia de hidrógeno), es bastante frágil y tiene un periodo de “incubación” tan variable que lo hace prácticamente impredecible.
El problema de la fragilización por hidrógenoafecta a los tres sistemas básicos de cualquier industria que emplee el hidrógeno:
1. Producción
2. Transporte/Almacenamiento
3. Utilización
La elección de los materiales para el confinamiento del hidrógeno para una aplicación específica dependerá de la fiabilidad y coste que requiera el sistema.

5.3 CASOS DE RECRISTALIZACION EN POLIMEROS.
La cristalización es muy fácil en lospolímeros lineales, puesto que no existen restricciones al alineamiento de las cadenas. Las ramas interfieren la cristalización, de modo que los polímeros ramificados nunca son totalmente cristalinos; de hecho, una ramificación excesiva puede prevenir toda cristalización.



Los polímeros reticulados son casi totalmente amorfos, mientras que los entrecruzados tienen varios grados de cristalinidad....