FALLO DE UNA BICICLETA

ANÁLISIS DE FALLOS
FALLOS EN EL CUADRO DE UNA BICICLETA.

Ingeniería de materiales.

Análisis de Fallos

ANÁLISIS DE FALLO DEL CUADRO DE UNA BICICLETA
1.INTRODUCCIÓN.
El siguiente cuadro de una bicicleta tiene dos fisuras.

En el eje del pedalie tiene una fisura en el punto en el que llegan mas
barras y se observa la soldadura. El cuadro de la bicicleta comenzó a fallar
pero nollego a romper.
Una primera observación nos permite ver que hay corrosión, que
posiblemente indujeron la fisuración. Vamos a determinar las causas de
ese proceso de fisuración.
El ciclista percibió que algo no estaba bien y observamos que lijo parte de
la superficie. Rápidamente el material expuesto quedo atacado.
Hay cuatro tipos de mecanismos de fallo:
 FRACTURA, que no se ha llegado aproducir.
 FLUENCIA, no se produce porque necesitaríamos temperaturas
elevadas.
 FATIGA, puede haber.
 CORROSIÓN, es evidente que hay.
Asíque podemos acotar a procesos de corrosión o fatiga.

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Es importante saber, que esta bicicleta se ha utilizado en Cantabria,
además en la zona costera y que por lo tanto es un clima húmedo y
marítimo, en una zona en la queaproximadamente llueve la mitad de los
días del año.
Es decir, la mitad de los días que el ciclista sale llueve, por lo que se moja
el cuadro. Además está la influencia del mar.

Veamos las fisuras mas detalladamente:

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2.ESTUDIOS Y ENSAYOS QUE SE HAN LLEVADO A CABO.
Primero damos el primer corte y observamos como está el cuadro de la
bicicleta que es de Aluminiosofisticado. Se observa que es un proceso de
corrosión totalmente expandido por la superficie interior de los tubos del
cuadro.

Observamos también que en la zona inferior del eje del pedalee había un
agujero, de modo que la superficie interior también estaba sometida al
ambiente exterior.

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Se observo el grado de corrosión que había en todos los tubos de labicicleta. Se observó que todos tenían corrosión, pero unos mas que otros.
Lo que mas efecto han tenido probablemente haya sido las tensiones
residuales sobre la soldadura. Los tubos que componen el cuadro cuyo
material en principio no conocemos son sometidos a un proceso de
tratamiento de endurecimiento por precipitación y seguidamente se
sueldan sin ningún tratamiento posterior, por lo tantoquedan ahí en
principio tensiones residuales.
Se realiza una caracterización química en todos los tubos por
espectroscopia por chispa y lo comparamos con las especificaciones de
dos materiales de la bibliografía.
CARACTERIZACIÓN QUÍMICA

Se observa comparando que es un aluminio de la serie 7000-5 que es una
aleación de Al con Zn básicamente. Por lo que tenemos identificado el
material.
Losiguiente que se hizo fue cortar muestras y se observo tanto la
microestructura como las microdurezas.

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MICROESTRUCTURA Y DUREZA

Las microdurezas nos dan un perfil con menos dureza en las soldaduras.
En acero esto puede resultar extraño pero en aleaciones de Aluminio es
frecuente se produce un fenómeno en el que el cordón de soldadura es
mas blando y tiene menoslimite elástico que el material base.
Los tubos se han endurecido por precipitación con un tratamiento que se
suele llamar el T-6 tras el cual en el Al 7000-5

se alcanzan una

microdureza que debería estar en torno a 106-110Gpa. Si nos ha quedado
un material mas blando de lo que debería ser y su composición química es
perfecta una razón puede ser que el tratamiento de endurecimiento porprecipitación o ha sido demasiado corto o ha sido demasiado largo.
Aun no podemos concretar cual de las dos cosas se ha producido.
Observando la microestructura, cuando se produce el endurecimiento por
deformación y se llega el tiempo optimo y se obtienen las propiedades
mecánicas resistentes, el endurecimiento se produce por precipitación de
una fase metaestable que para esta aleación es...