Fatiga de los materiales

INDICE

Introducción 01

Resumen 02

Marco Teórico

Fatiga de los Materiales 04
Teorías sobre la fatiga 04
Estadios de la Fatiga 06
Estadio I Grietas Cortas 06
Estadio II 06
Estadio III 07
Fatiga con Grietas Largas 07
Modelos de Fatiga en estadio II 09
Tenciones cíclicas 09
Curva S-N 10
Inicio y propagaciónde una grieta 13
Velocidad de propagación 14
Factores que intervienen 16
Influencia del medio 17

Conclusiones 19

Anexos 20

INTRODUCCION
Un componente se ve sometido a fatiga cuando 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 unnúmero 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 a las 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 alcanzarun 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 llama subcríticas, como lo es la fatiga.



RESUMEN

La fatiga de material consiste en el desgaste y posterior ruptura de un objeto construido por el ser humano. La fatiga dematerial, tiene que ver más que nada, con objetos, los cuales, soportan carga. Y nos referimos, a todos los objetos construidos por el hombre, diseñados para soportar peso.

La fatiga de los materiales se da cuando se ejercen fuerzas repetidas aplicadas sobre el material creando pequeñas grietas que pueden llegar a producir una ruptura del material. . Es un fenómeno muy importante, ya que es la primeracausa de rotura de los materiales metálicos (aproximadamente el 90%).

Por cientos de años, la fatiga de material, no fue una preocupación para los entendidos en la materia. Debido en gran parte, a lo lento del desarrollo productivo e industrial. Con lo cual, las cargas a utilizar, eran bastante menores. Pero con el arribo de la Revolución Industrial, aquel paradigma, fue derrumbándoserápidamente.
Los primeros casos de fatiga de material, que llamaron la atención, fueron las ruedas de las locomotoras. Claro, ya que al aumentar el proceso productivo, de las industrias, su carga era mucho mayor, a lo que acostumbraran transportar.
Y es que hay leyes infalibles, en cuanto a la fatiga de material. Si uno realiza una carga estática, o sea, sin movimiento o contorsión, el material tenderáa resistir por más tiempo. Ahora, si la carga fuera dinámica, o sea, en movimiento o contorsión, la fatiga de material, se hará presente de manera más rápida.
Teoría que fue revalidada, en el caso de los ferrocarriles. Incluso se logró crear un método de calcular el umbral de fatiga, de los distintos materiales.
El proceso por el cual, se va generando la fatiga de material, se podría señalarde la siguiente manera. Primero en el material, se comienza a gestar una grieta. La cual en su primera instancia es prácticamente imperceptible. Como segundo paso, tenemos que aquella pequeña grieta, se va ampliando al resto del material. Es en diversas ocasiones, que en éste paso, se logra detectar la fatiga de material. Con lo cual, se logran salvar diversas vidas. Ya que de no ser así, será muytarde. Por último y como desenlace obvio, más bien, como la crónica de una muerte anunciada, el material se fatiga y se rompe.
Es de esta manera, que muchas vidas se han perdido puesto a que esto se da sobre todo en aviones, ferrocarriles y otras maquinarias cuyos materiales se ven expuestos a fuerzas dinámicas o repetidas. Ya que los ingenieros a cargo del proyecto, o realizaron mal los...