fatiga de los materiales


INDICE

INTRODUCCION





MARCO TEORICO


1. FATIGA DE LOS MATERIALES
2. TEORIA SOBRE LA FATIGA
3. ESTADIOS DE FATIGA
4. TENSIONES CICLICAS
5. INICIO Y PROPAGACIÓN DE LA GRIETA
6. VELOCIDAD DE PROPAGACIÓN
7. FACTORES QUE INTERVIENEN
8. INFLUENCIA DEL MEDIO


PROPIEDADES



BIBLIOGRAFIA

CONCLUSIONES






INTRODUCCION


Un componente se ve sometido a fatigacuando soporta cargas alternadas: la rueda de un ferrocarril, la biela de un motor de explosión, entre otros… Pese a diseñarse estas piezas por debajo de su límite elástico, con un número suficiente de ciclos, las piezas se rompen. El 90% de las piezas que se rompen en servicio fallan debido a esta insidiosa patología. Esto lo descubre August Wöhler, hacia el año 1860, y propone unos límites alas tensiones de diseño en función del número de ciclos que se requieran para una pieza.

Aparece una microgrieta, que crece a medida que se realizan ciclos de carga hasta alcanzar un tamaño tal que la sección remanente es incapaz de soportar la carga máxima en el ciclo y finalmente el ligamento restante rompe de forma frágil o dúctil. A las formas de crecimiento lento de la grieta se les llamasubcríticas, como lo es la fatiga.














MARCO TEORICO

FATIGA DE MATERIALES

En ingeniería y, en especial, en ciencia de materiales, la fatiga de materiales se refiere un fenómeno por el cual la rotura de los materiales bajo cargas dinámicas cíclicas se produce ante cargas inferiores a las cargas estáticas que producirían la rotura. Un ej emplo de ello se tiene en unalambre: flexionándolo repetidamente se rompe con facilidad, pero la fuerza que hay que hacer para romperlo en una sóla 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 parauna carga estática, y aparecer sin previo aviso, causando roturas catastróficas. 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 deformaciónplástica asociada a la rotura. El proceso consiste en un inicio y posterior propagación de fisuras, que crecen desde un tamaño incial microscópico hasta un tamaño macroscópico capaz de comprometer la integridad estructural del material. La superficie de fractura es perpendicular a la dirección del esfuerzo. Aunque es un fenómeno que, sin definición formal, era reconocido desde antiguo, estecomportamiento no fue de interés real hasta la Revolución Industrial, cuando, a mediados del siglo XIX comenzaron a producirse roturas en los ejes de las ruedas de los trenes, que pugnaban, por aquel entonces, por imponerse como medio de locomoción.

TEORÍAS SOBRE LA FATIGA

Para explicar el fenómeno se propusieron teorías que justificaban la pérdida de resistencia mecánica en la alteración de laestructura interna del acero por campos magnéticos o por el propio giro del eje. Por absurdas que puedan parecer estas teorías, hay que tener en cuenta que por entonces los conocimientos relativos a la estructura interna de los materiales eran muy limitados, aunque se sabía que el proceso de fabricación condicionaba la textura del material confiriéndole unas determinadas propiedades.
No es extrañoentonces que se razonara que la rotura inesperada se produjera por la transformación de la estructura «fibrosa» del acero en una estructura «cristalina», sin que los mismos que defendían estas teorías supieran muy bien a qué se referían.
Hacia 1845, Rankine demostró que la reducción de las concentraciones de tensiones alargaba la vida del eje. Posteriormente, hacia 1860, Wöhler desarrolló diversas...