Foros de SóloIngeniería

- 29 Dic 2009, 21:33 #200950

Otra pregunta: ¿Porque el frente de la grieta es redondeado?

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- 29 Dic 2009, 21:35 #200951

Hola K, no había visto tu comentario último. Por lo que veo tanto en la zona pulida por roce (color pardo) y la zona de fractura y entiendo no frágil, que los compis más expertos en materiales y herramientas me corrijan en su caso, pero entiendo que el material no dispone de ordenación de fibra, es decir no ha sido conformado en frío que le puediera dar por la orientación de fibra que supone un laminado en frío, mayor resistencia a las celdas del hierro que conforman la fibra.

Date cuenta que las zonas pulidas (pardas) disponen de una cierta "orientación y avance" circular, en lugar de longitudinal o por planos cristalográficos como bien indicas, por lo que entiendo que la fibra no estaba ordenada. este material, bien ha sido conformado en caliente o bien ha sufrido un tratamiento de recocido con enfriamiento al aire.

En la otra foto no consigo apreciar bien la fractura, a ver si la puedes ampliar.

No obstante, intentaré ponerme al día, porque de ésto hace ya 15 años que entregué el proyecto. Saludos.

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- 29 Dic 2009, 21:51 #200953

Otro apunte al respecto es que el inicio del efecto se localiza en una pequeña fisura tal como he comentado antes, en un cambio de sección, esquinazo o similar.

Esto provoca un pequeño hueco en la pieza, el cual se abre cuando tracciona (cuando se coge carga) y se cierra cuando trabaja a compresión (entiendo cuando deja la carga y por elasticidad la pieza tiende al estado original).

Estos efectos alternativos, van haciendo, primero ampliar la grieta y segundo que las partes del material que hacen el hueco, rocen o se golpeen entre sí (aprecia la textura pulida que presentan las zonas pardas). Imagínatelo exagerando los movimientos hacia arriba y hacia abajo que sufre la pieza en su trabajo.

El problema es que cuando te das cuenta, la sección útil de trabajo de la pieza se ha debilitado y por un simple esfuerzo habitual, la pieza fractura, como verás las zonas grises disponen de una textura rugosa, porque la rotura es instantánea y se produce en las celdas de hierro que conforman la fibra del material.

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- 29 Dic 2009, 23:33 #200954

¿Pero, cuando la superficie es rugosa no es debido a una rotura dúctil? Aunque en este caso, por lógica tendría que tratarse como dices, de una rotura frágil ¿o cuasi-frágil?

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- 30 Dic 2009, 09:15 #200973

Buenos días, entiendo fractura frágil cuando no existe digamos uina deformación en el material, me explico, cuando realizamos un ensayo a tracción de una probeta de acero, se aprecia en la zona de rotura el huso de deformación, es decir antes de fracturar, el material avisa con una deformación de la sección de trabajo (disminución). La rotura se origina por disminución de la sección de trabajo y entrada en el campo plástico del material.

En este caso, a primera vista no aprecio deformaciones en la zona de fractura (gris), por lo que entiendo una fractura frágil en la parte que ha colapsado, sin tener tiempo de traspasar el límite elástico del material.

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- 30 Dic 2009, 12:06 #201007

Hola KTURKK,

Las fotos parecen de libro. Se ve cómo se inicia la grieta en lo que llaman avance de "concha" o de círculos concéntricos, que se corresponde con el mecanismo de fatiga (podría incluso ser una corrosión-fatiga).

Luego ya se llega a fragilizar el material, lógicamente por combinación de esfuerzos debidos al uso y sobrecarga debida al avance de la grieta con ese perfil de conchas, y aparece una superficie rugosa y brillante indicadora típica de rotura frágil.

Para que la fractura frágil se viese como una superficie lisa y brillante debería ser un material monocristalino pero el acero no lo es. Es policristalino con una aleatoria distribución cristalográfica de los granos. Es por eso que se ve rugosa.

Bueno, que cuanto más trabajado en frío esté el material, más pequeños van a ser los granos, más o menos alargados y más o menos resistencia a la fractura.

Salud colegas

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"las cosas que no ha hecho Dios, llevan la mano de algún ingeniero por algún lado". JCas dixit.

- 30 Dic 2009, 12:21 #201011

Lo que ha comentado Reivin de las fotos es muy acertado, esas fotos son las idóneas para un tratado técnico de fatiga en acero.

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- 30 Dic 2009, 14:56 #201036

Muchísimas gracias a los dos, reinvindicador y BECERRO. Siempre vienen muy bien esas aclaraciones.

En el avance de "concha" se aprecian una serie de círculos concéntricos. ¿Cada uno de esos círculos se corresponde con un ciclo de carga?


Si no recuerdo mal, esta carretilla se utilizaba para transportar tableros MDF antes y después de recubrirse con melamina (papel de color, con una de las caras con un producto que mediante la aplicación de calor y presión se activa y se adhiere al tablero. Encima de este papel se colocaba un papel transparente que contenía algunas partículas de corindón (o eso me dijeron en su día)). Yo creo que la atmósfera del entorno de trabajo no tubo mucha implicación en este incidente.

Lo que me extraña es como en las distintas revisiones no se detectaron esas grietas. Ah sí, ya se porque, el mecánico no le gustaba leer el plan de revisión, según las horas de revisión que aparecían en la planificación hacía unas cosas u otras.

Un saludo

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- 30 Dic 2009, 16:52 #201044

¿Y no podría ser un defecto en el material utilizado para las horquillas?

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- 30 Dic 2009, 22:01 #201066

Hola compañeros. El problema de la fatiga es que no te avisa. Cuando tú sobrecargas una pieza por encima de su límite admisible te avisará con una deformación incluso visible, pero aquí no te das cuenta hasta que colapsa el material.

Con el permiso del amigo Reivincador, añado que cuando está ordenada la fibra puedes adquirir aparte de acritud, cierto aumento de resistencia, porque "obligas" a la transmisión de la grieta en una cierta dirección (fibrosa). Por el contrario, el problema es que esa dureza que adquire por acritud confiere una disminución de comportamiento en el campo elástico del material, con ausencia de deformaciones.

Otro ejemplo diario de fatiga en material es el deshilachado de las banderas. Saludos compañeros.

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- 01 Ene 2010, 19:22 #201110

¿Y que análisis podría hacer?

¿Qué estudios se os ocurren que podía hacer?

Ahora me estoy leyendo un artículo acerca del procedimiento SINTAP para el aseguramiento estructural de estructuras con grietas.

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- 01 Ene 2010, 20:45 #201111

Los ensayos que se realizan en probetas, consisten en disponer esfuerzos alternativos de tracción-compresión a una determinada frecuencia (ciclos alternativos por segundo), entonces realizados los ensayos determinas una curva logarítmica S-N, siendo S el esfuerzo realizado (tracción y compresión) y N el número de ciclos hasta el colapso de la pieza.

Entiendo que la prevención consiste en realizar pruebas periódicas, bien por ultrasonidos o tal vez por líquidos penetrantes.

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- 03 Ene 2010, 20:52 #201152

Te entiendo, pero a mi me gustaría realizar algún estudio a partir de esas fotografías. Tengo los siguientes datos:

- Características del material (resistencia a rotura, límite elástico. Compuestos de la aleación).
- Dimensiones de la horquilla.
- Datos de la carga. Estimé más o menos el ciclo de carga al cual estaba sometida.

A mí los estudios que podría hacer, que se me ocurran son los siguientes:
- Determinar la carga crítica a partir de un análisis mediante la mecánica de la fractura asociado a un caso de fatiga.
- Determinar el tamaño crítico de grieta.


¿Se os ocurren otros estudios que pueda realizar?

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- 03 Ene 2010, 22:20 #201160

Hola K, compleja veo tu propuesta, en tanto tienes que relacionar esfuerzos con número de ciclos alternativos. Además la relación no es lineal, sino logarítmica, por lo complica aún más el tema. No obstante intentaré cavilar a ver qué se puede hacer compañero. Saludos.

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- 01 Jul 2010, 18:55 #229250

Buenas amigos, cual es la norma para el diseño de horquillas, estoy calculando una, y no tengo el material ni el factor de seguridad. Gracias.

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