Ensayos de fatiga

Introducción

El estudio de los materiales toma como suyo el análisis de las diferentes piezas que pueden conformar una determinada máquina o estructura. Este análisis implica factores tales como el tiempo útil de la pieza así como funcionalidad. Debido a este hecho es que se lleva a cabo el ensayo de fatiga, ya que, nos predice que tan próximo está una inminente falla del material.Dicho análisis de fatiga es de suma importancia en el campo industrial. Esto debido a que nos prevé de complicaciones como el falló de un determinado componente funcional que forme parte esencial de alguna máquina. Esto antes mencionado es de suma importancia ya que cuando alguna pieza falla por fatiga no hay síntoma previo visible por así llamarlo, así que un adecuado análisis de la pieza nosva ayudar desde prevenir accidentes hasta lograr mantener el correcto funcionamiento de la empresa sin tener que hacer cortes repentinos en el ciclo de producción.

Objetivos

Objetivo General

• Familiarizar al estudiante con el procedimiento a seguir a la hora de realizar un ensayo de fatiga.

Objetivos específicos

• Lograr que el estudiante domine experimentalmente lasetapas requeridas para efectuar una prueba de fatiga.
• Interpretar los datos obtenidos de un ensayo de fatiga.
• Conocer el funcionamiento del equipo empleado para efectuar pruebas de fatiga.
• Reconocer el tipo de fractura de probetas sometidas a cargas ciclicas de fatiga.
• Realizar un segmento del grafico de WHOLER, para probetas de acero al carbono.

Equipo

•Máquina para pruebas de fatiga con carga en voladizo.
• Vernier (pie de rey).
• Probetas estandarizadas.

Datos de placa

Máquina para pruebas de fatiga con carga en voladizo:

• Fatigue Dynamics.
• Modelo: RBF 200
• Serial 1964
• 120V
• 60 ciclos
• 1 phase.

Procedimiento

Procedimiento utilizado para realizar un ensayo de fatiga

1. Mida conel calibrador el diámetro y la longitud de la probeta en la zona de trabajo.
2. Coloque la probeta entre las dos mordazas de la maquina, sujételas firmemente y posicione el seguro en el extremo del brazo palanca de manera que el momento flector aplicado sea cero.
3. Fije la carga del brazo palanca de manera que se aplique un momento flector de 120 lb-pulg.
4. Encienda la maquina, ajustela velocidad angular y libere el seguro para que actúe el esfuerzo aplicado, anote el valor del numero de ciclos alcanzado.
5. Para las otras probetas, repita los pasos anteriores pero ahora aplicando un momento flector de 100, 110 y 120 lb-pulg, respectivamente.
6. Analice la zona de rotura para las probetas falladas.

Marco teórico

La fatiga es daño estructural progresivo,localizado, y permanente que ocurre cuando un material es sujeto a ciclos o esfuerzos fluctuantes a tensiones nominales que tienen valores máximos menores que el límite de elasticidad estática del material. Este proceso de falla por fatiga puede ser dividido dentro de diferentes etapas, la cuales, desde el punto de vista de los procesos metalúrgicos, se puede dividir en cinco etapas:

1. Ladeformación plástica cíclica antes de la iniciación de la grieta de la fatiga.
2. Iniciación de una o más microgrietas.

3. Propagación o coalescencia de microgrietas para formar uno o más microgrietas.

4. Propagación de una o más macrogrietas.

5. Falla final.

Clasificación de los ensayos de fatiga

Ensayos de fatiga de amplitud constante. Los ensayos de amplitudconstante evalúan el comportamiento a la fatiga mediante ciclos predeterminados de carga o deformación, generalmente senoidales o triangulares, de amplitud y frecuencia constantes. Son de ampliación en ensayos tanto de bajo como de alto número de ciclos, ponderan la capacidad de supervivencia o vida a la fatiga por el número de ciclos hasta la rotura (inicio y propagación de la falla) y la...