analisis de fallas de los eslabones

ANÁLISIS DE FALLA DE LOS ESLABONES
Resumen.-En este estudio se presenta un análisis de fallas de los eslabones de la parrilla transportadora
de pellas de una empresa peletizadora. La finalidad de esta investigación es determinar las posibles
causas de falla de los eslabones de la cadena. Para esto se tomaron muestras representativas y se
aplicó la metodología característica para un análisisde falla de materiales: inspección visual, análisis
de la condiciones de operación de la pieza, análisis químico, macrofractografia vía lupa estereoscópica,
macroataque, ensayo de dureza, caracterización de los eslabones fallados a través de estudio
metalográfico y estudio fractográfico por microscopía electrónica de barrido (MEB) con microanálisis
por energía dispersiva (EDX). Los resultadosobtenidos evidencian que el inicio de la falla se presenta
en el segundo eslabón por la descohesión de la matriz de acero, como consecuencia de un proceso
de descomposición de carburos interdendríticos, motivado por su reacción con los gases de la
atmósfera del horno, lo que originó la formación de óxidos complejos en los bordes de grano. Lo
anterior, aunado a los esfuerzos residuales por laformación de los óxidos más los esfuerzos de
tensión periódicos propios de las condiciones de servicio, propiciaron la iniciación y propagación
de grietas intergranularmente que condujeron a la falla del eslabón.
Palabras clave: Eslabones/Análisis de falla/Descohesión Intergranular/ Parrilla Transportadora de
Pellas.
I. INTRODUCCIÓN.
En un empresa peletizadora de la zona de Guayana sepresentó
una falla en los eslabones de la parrilla transportadora de pellas,
solicitando la determinación de las causas probables de falla. A
tal fin se suministraron dos eslabones fracturados que conforman
la parrilla móvil del horno tipo túnel, unidos a través de un eje.
La rotura de los eslabones quedó en evidencia por la subida de
amperaje en el momento de atascamiento entre el eslabónfracturado y el raspador. Esta falla trajo como consecuencia parada
de la planta para sustitución de los eslabones fracturados y de los
ejes deformados, con la subsiguiente pérdida de producción.
La información recopilada a través de entrevistas con el personal
de la empresa se detalla a continuación:
• El tipo de material de fabricación del eslabón es un acero JIS
G 5122, símbolo de material SCH22, que se corresponde con
un acero ASTM GRADO HK40, siendo el proceso de fabricación
fundición.
• El horno tipo túnel está conformado por cuatro zonas de
calentamiento para piro consolidación de la pella, en las cuales
existe una variación de temperatura que oscila entre 240° C y
560° C..
• El eslabón está conformado por dos secciones claramente
definidas en las cuales se basa lapresentación y discusión de
resultados, como se especifica en el diagrama anexo. (Figura
1).
Figura 1. Esquema de las secciones que conformar el eslabón.176
Volumen 10, Número 39, julio 2006. pp 175-177
II. DESARROLLO
1 Métodos y materiales
Para dar respuesta a los objetivos planteados, se llevó a cabo una
serie de actividades, en el orden en que se establece a continuación:
- Visitas técnicaspara recopilación de información técnica de
las condiciones de servicio.
- Inspección de la muestra recibida.
- Seccionamiento de la pieza.
- Análisis químico.
- MacrofractografÍa vía lupa estereoscópica.
- Macroataque.
- Ensayo de dureza.
- Ensayo metalográfico.
- Microscopía electrónica de barrido con microanálisis por energía
dispersiva (EDX).
2 Resultados y discusión de resultados2.1 Inspección visual
Una vez recibido el material se procedió a realizar una observación
completa de la pieza (Fig. 2), con el fin de seleccionar las
superficies de fractura más representativas sobre las cuales se
realizarían los ensayos contemplados. Observando los dos
eslabones entregados, se evidencia que las zonas de fractura
críticas están asociadas a la sección B-B (Fig.1) , que es la...