Ensayo de fatiga

Ensayo de Fatiga

Resumen
La fatiga de materiales se refiere a un fenómeno por el cual la rotura de los materiales bajo cargas dinámicas cíclicas (fuerzas repetidas aplicadas sobre el material) se produce ante cargas inferiores a las cargas estáticas que producirían la rotura. Un ejemplo de ello se tiene en un alambre: flexionándolo repetidamente se rompe con facilidad, pero la fuerza que hayque hacer para romperlo en una sola flexión es muy grande. La fatiga es una forma de rotura que ocurre en estructuras sometidas a tensiones dinámicas y fluctuantes (puentes, automóviles, aviones, etc.). Su principal peligro es que puede ocurrir a una tensión menor que la resistencia a tracción o el límite elástico para una carga estática, y aparecer sin previo aviso, causando roturascatastróficas. Es un fenómeno muy importante, ya que es la primera causa de rotura de los materiales metálicos (aproximadamente el 90%), aunque también está presente en polímeros (plásticos, composites,...), y en cerámicas. La rotura por fatiga tiene aspecto frágil aún en metales dúctiles, puesto que no hay apenas deformación plástica asociada a la rotura. El proceso consiste en un inicio y posteriorpropagación de fisuras, que crecen desde un tamaño inicial microscópico hasta un tamaño macroscópico capaz de comprometer la integridad estructural del material. La superficie de fractura es perpendicular a la dirección del esfuerzo.


Palabras clave
Fatiga: Soporte de cargas alternadas.
Introducción
La fatiga involucra una gran cantidad que paulatinamente ocasionan el deterioro o falla prematura dediferentes componentes en servicio. Se considera el tipo de fractura más seria, simplemente porque aparecen en condiciones normales de trabajo, sin cargas excesivas. En general no dan señales de preaviso.
Se define como el fenómeno que conduce a la fractura bajo esfuerzos repetitivos de carga inferior al valor de rotura del componente.
Son progresivas, inician con una grieta pequeña y crecencon cada pico de carga (tracción). La sección resistente se reduce hasta que las tensiones resultantes sobrepasan la carga de rotura del material. La falla será dúctil o frágil, de acuerdo al material.
Las fallas por fatiga regularmente se producen bajo esfuerzo inferiores al límite de de fluencia del material involucrado, inicialmente por efecto de corrosión, imperfección del material, entallaproducida por el mecanizado, etc. Se produce una pequeña grieta en la superficie que poco a poco avanza, debido a los esfuerzos cíclicos que actúan sobre el componente, hasta que finalmente ocasionan su deterioro final o rotura. Debido a lo anterior las piezas que fallan por fatiga, presentan dos zonas claramente diferenciadas, la región de propagación de la grieta (zona lúcida) y la región de larotura final (zona Áspera). Las fallas por fatiga suelen ser prematuras, repentinas y hasta catastróficas, dado el origen y desarrollo de las mismas; por tal razón es prioritario el conocimiento de los materiales y qué acciones preventivas se pueden tomar. Se han realizado estudios que indican que el 90% de las fallas a nivel industrial, son causadas por la fatiga, también se evidencia que lafatiga va avanzando desde la parte exterior hasta la parte interior de la pieza.
Materiales y equipo
Se necesitó una máquina de fatiga para realizar la prueba, una probeta normalizada la cual tenía que estar bien pulida pues entre más pulida esté la pieza más tarda la fatiga en hacer que la pieza falle. La probeta fue medida en la parte más angosta, pues es en la parte donde va a fallar. Estelaboratorio fue realizado sin condiciones controladas, la temperatura fue de 24° C. Antes de iniciar el laboratorio, se procedió a identificar cada parte del equipo para conocer la función que cumplía cada parte de la máquina. Después de reconocido el equipo, se procedió a armar el equipo para realizar la práctica. Lo que se procedió a hacer primero, fue a medir las probetas, después de esto, se...