administracion de una obra de construccion

TEMA 3: Propiedades Resistentes
de los Materiales (Fractura)

Kudama A: Habib
Universitat Jaume I
Curso 2012-2013

Índice

FRACTURA DE LOS MATERIALES

FATIGA DE MATERIALES

TERMOFLUENCIA DE MATERIALES

¿Cómo se produce el fallo mecánico en materiales?

1. Excesiva deformación
2. Fractura
* Fractura dúctil
* Fractura frágil
3. Fatiga (ciclos de carga)
4. Fluencia (altatemperatura)

Fundamentos de fractura
Fractura: Tensiones puntuales en zonas
influyentes, ocasionan deformaciones
localizadas que generan dislocaciones
sobre planos de deslizamiento, hasta la
fractura.
Crecimiento: Intergranular y transcristalino
Desarrollo: 1) Iniciación, 2) Crecimiento y 3) Fractura.

Fundamentos de fractura
TIPOS de fractura
* Fractura dúctil: Deformación plásticaantes de la
rotura con propagación transcristalina a baja
temperatura e intergranular a temperaturas altas.
Aspecto:
Fibrosa – Rugosa – Gris
• Fuerte deformación
• Alta absorción de energía
• Baja velocidad de crecimiento de fisura

Fundamentos de fractura
TIPOS de fractura
* Fractura frágil: Sin deformación plástica antes de la
rotura. Se producen fracturas por clivaje
transcristalinoy/o descohesión en bordes de grano.
Aspecto:
Brillante – Plano – Cristalino
• Sin deformación
• Baja absorción de energía
• Alta velocidad de crecimiento

Fundamentos de fractura

La fractura simple es la separación de un
cuerpo en dos o más partes debido a la
acción de un determinado esfuerzo

Tracción uniaxial

Fundamentos de fractura

Fundamentos de fractura

Proceso defractura:
• formación de grietas
• propagación de las grietas

Fundamentos de fractura

Tipos de fractura:
• fractura dúctil
• fractura frágil

Fundamentos de fractura
Tipos de fractura:

• fractura dúctil
• fractura frágil

Fractura dúctil: gran cantidad de deformación
plástica. La grieta avanza lentamente al aumentar
la tensión (grieta estable)

Fundamentos de fracturaTipos de fractura:
• fractura dúctil

• fractura frágil

Fractura frágil: poca o ninguna deformación
plástica. La grieta avanza rápidamente incluso sin
aumento de tensión (grieta inestable)

Fundamentos de fractura
Tipos de fractura:
• fractura dúctil
• fractura frágil

La fractura dúctil es siempre preferible.
La deformación plástica hace posible su
prevención,

además

requiereenergía para su propagación.

de

mayor

Fundamentos de fractura

Fundamentos de fractura

A) Fractura muy dúctil

Fundamentos de fractura

B) Fractura tenaz

Fundamentos de fractura

C) Fractura frágil

Fundamentos de fractura

Fractura de materiales:
–

Metales

mayoritariamente dúctiles

–

Cerámicas

notablemente frágiles

–

Polímeros

ambostipos de fractura

Fractura dúctil
Ductilidad extrema: rompen cuando la
estricción se reduce prácticamente a un
punto. Caso del Au y Pb a Tª ambiente y
otros materiales a altas temperaturas.

%AR≈100

Fractura dúctil
Fractura moderadamente dúctil: es el caso
más habitual
–

formación de microcavidades

–

crecimiento de las microcavidades

–

coalescencia y formación de lagrieta

–

crecimiento de la grieta hasta la zona externa

–

fractura final a 45º con el eje de tracción ( τ crss )

Fractura dúctil

A) Formación del cuello

Fractura dúctil

B) Formación de microcavidades

Fractura dúctil

C) Coalescencia de microcavidades

Fractura dúctil

D) Propagación de grieta

Fractura dúctil

E) Fractura final por cizalladura a 45ªFractura dúctil
Morfología característica: copa-cono
–

región central: aspecto fibroso e irregular
con huecos debido a la rotura por tracción

–

región perimetral: huecos alargados debido
a la rotura por cizalladura

Fractura dúctil
Gran absorción de energía (gran deformación plástica)

Rotura dúctil (copa-cono) de Al

Fractura dúctil

Fractura dúctil

Fractografía
de
las...