Ensayos destructivos estticos y dinmicos

-Fluencia-Torsin-Traccin-DesgasteEnsayos destructivos estticos y dinmicosMaryel Torres8-830-1783Jos Ross Zanet8-852-1094

FluenciaSe ha comprobado que los metales sometidos a temperaturas elevadas (entre 300 y 1400C) y cargas permanentes, continan deformndose lentamente en funcin del tiempo, despus de la aplicacin del esfuerzo. A este fenmeno se conoce con el nombre de fluencia viscosa o creep.

Por ello, en muchas aplicaciones o componentes como labes de rotor de turbina, filamentos de tubos y vlvulas pueden verse muy deteriorados.

Al proyectar las piezas es necesario admitir el creep como un hecho inevitable, adoptando dimensiones tales, que el esfuerzo que han de soportar produzca alargamientos tolerables durante la vida de servicio asignada a dicha pieza.- Dicho de otra forma, cuando un material est bajo una carga o esfuerzo constante, puede sufrir una deformacin plstica progresiva despus de un tiempo. Esta deformacin dependiente del tiempo se denomina fluencia.

Que un material sufra fluencia implica su funcionamiento a temperaturas suficientemente elevadas.

Estas temperaturas suficientemente elevadas se consideran mayores al 30% de la temperatura de fusin de los metales y mayores al 40% de la temperatura de fusin para los materiales cermicos.- El estudio del creep data de 1929, cuando se iniciaron investigaciones serias con vistas a poder utilizar los metales a elevadas temperaturas. - La consecuencia de la inestabilidad en el proceso de fluencia es la fractura dctil.

- El creep finaliza con la rotura debido a la reduccin de seccin transversal que siempre acompaa a la elongacin.

- La seccin fracturada se sita en una zona de alta estriccin con una seccin que se ha reducido fuertemente, en mayor grado cuando sus temperaturas son mayores.La morfologa es fibrosa y griscea como corresponde a la fractura de tipo dctil. La fractura en fluencia es de tipo dctil, fibrosa, gris y acompaada de alta estriccin. sta puede suceder de las siguientes formas:

Proceso de formacin de la fracturaA altas tensiones y temperaturas moderadas se da en tiempos cortos. Si el material es dctil, romper despus de una gran deformacin plstica.

A mayores temperaturas o tiempos ms largos, los metales dctiles comienzan a perder su capacidad para endurecerse por deformacin.

A altas temperaturas o largos perodos de carga, los metales pueden fracturarse con muy poca deformacin plstica.

Para medir la influencia del tiempo se realiza un ensayo con carga y temperatura constantes. En el cual se distinguen dos periodos claramente: - alargamiento elstico - plstico

De igual manera, se distinguen 3 fases de fluenciafluencia primaria: la velocidad de fluencia disminuye con el tiempofluencia secundaria: la velocidad de fluencia permanece sensiblemente constante fluencia terciaria: la velocidad de fluencia es creciente, se produce una gran estriccin y sobreviene la rotura.

TorsinNo existen normas ni para probetas ni para los ensayos.

Desplazamos circularmente una seccin transversal de un elemento cuando se le aplica una fuerza que produce un momento alrededor del eje, sta se mide viendo la deformacin que adquiere el objeto de ensayo.

El ensayo consiste en aplicar un momento par a una probeta.

La probeta se deforma por medio de un dispositivo de carga y se mide el ngulo de torsin al extremo de la probeta (el ngulo de torsin vara longitudinalmente).

Con este ensayo se puede obtener informacin del comportamiento de la cortadura del material.

TraccinEs uno de los ensayos ms empleados. Se somete una probeta a esfuerzos progresivos y crecientes de traccin en la direccin de su eje hasta que llegue a la deformacin y a la rotura correspondiente.

Probeta:

Son generalmente barras de seccin regular y constante, casi siempre circulares o planas.

Sus extremidades son de mayor seccin, para facilitar la fijacin de la probeta a la maquina de traccin.

En las probetas se hacen dos marcas (puntos calibrados).

Para que los resultados sean comparables, las probetas deben ser geomtricamente semejantes. As, bajo las mismas cargas, obtendremos deformaciones proporcionales.

A estas probetas se les aplica un esfuerzo axial (tensin) que va en aumento hasta que se produzca una grieta y alcance finalmente la ruptura.

Este ensayo sirve para determinar la resistencia de un material a una fuerza esttica.

La extensin es el mximo esfuerzo de traccin al que un material puede estar sujeto antes de su ruptura.

La resistencia a la traccin y la deformacin a la rotura indican el mximo esfuerzo que el material puede soportar.

Se mide la deformacin de la probeta entre dos puntos fijos a medida que se incrementa la carga aplicada, se representa mediante una grafica tensin vs deformacin (alargamiento).

DesgasteDesgaste es el dao superficial que sufre un material despus de determinadas condiciones de trabajo a la que es sometido, esto provoca la perdida de material, la disminucin de las dimensiones y perdida de tolerancia.Bajo parmetros normales de funcionamiento, los cambios en la propiedades durante el uso normalmente ocurre en tres diferentes etapas:Etapa primaria: donde la velocidad de cambio puede ser alta.

Fase secundaria: donde la velocidad de desgaste se mantiene relativamente constante. La mayora de lavidas tilesde componentes se miden en esta fase.

Fase terciaria: un alto grado de envejecimiento deriva en un rpido fallo.

Tipos de desgaste:Abrasivo: es la prdida de masa resultante de la interaccin entre partculas duras que son forzadas contra una superficie y se mueve a lo largo de ella.

Fatiga de contacto: ocurre cuando las piezas son sometidas a elevados esfuerzos, lo que provoca la aparicin y propagacin de grietas.

Por cavitacin: es el dao que ocasiona en materiales debido al crecimiento y colapso de pequeas burbujas que se originan debido a las variaciones de presin durante el flujo de un fluido.AdhesivoErosivo y erosivo-corrosivoFreetingPor desplazamiento