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GESTION Y ANALISIS DE
FALLAS
UNIDAD V
FRACTURAS
OBJETIVOS
• Identificar los signos de camino de los tres tipos de fracturas y explicar cómo sucede cada una.
• Distinguir entre los diferentes tipos de fatiga de ciclo bajo y alto.
PRINCIPIOS DE FRACTURAS
EN ESTA UNIDAD
• PROPIEDADES FISICAS DE LOS PRODUCTOS.
• ESFUERZO DE LOS METALES.• CARGA APLICADA• AUMENTO DE FATIGA• CARACTERISTICAS DE LAS
FRACTURAS
RESISTENCIA DEL METAL -CARGA
ESLABON DÉBIL
CARGA CARGA
SOBRECARGAS – DAÑO FÍSICO
RESISTENCIA DEL METAL -TEMPERATURA
RES
ISTE
NC
IA
ACERO
ALUMINIO
TEMPERATURA
FRACTURA DE UNA BIELA POR ROTURA DE COJINETE
CARGA – CICLO DE VIDA
TERMINOS BASICOS
• CONCENTRACIONES DE ESFUERZO(IRREGULARIDADES FISICAS).
• SITIO DE INICIO (INICIO DE FRACTURA)
• SITIO DE FRACTURA (FINAL).• FRACTURA RAPIDA (QUEBRADIZO,
DUCTIL)• FRACTURA LENTA (FATIGA).
INICIO
FIN
CONCENTRACIONES DE ESFUERZO
“IRREGULARIDADES FISICAS QUE CONCENTRAN ESFUERZOS EXISTENTES”
CUANTO MAYOR SEA EL ANGULO MAS GRANDE LA CONCENTRACIÓN
EJEMPLOS DE CONCENTRADORES DE ESFUERZO
GEOMETRIA• ARISTA• ORIFICIO• MUESCAS
DEFECTOS DEL METAL• INCLUISIONES• HUECOS • FISURA
MANUFACTURA• DEPRESIONES DE
FORJADO• FISURAS POR
TEMPLADO• FISURAS POR
RECTIFICADOABUSO• RAYONES• CORTES• ESTRÍAS
CARGA
IMPACTOSOBRECARGA
CICLO
CONCENTRACIÓN DE ESFUERZOS
FRACTURA
NINGUNO
PRESENTE
QUEBRADIZA /DUCTIL• RAPIDA• DURA• RESULTADO
FATIGA• LENTA• SUAVE• ASOCIADA CON
LA CAUSA REAL
CARGA DEL METAL
FACTORES QUE AFECTAN LAS FRACTURAS
FRACTURA QUEBRADIZA
• DUREZA MEDIA-ALTA• TEMPERATURA BAJA• ESFUERZO ALTO
CONCURRENTE• GRADO DE CARGA
ALTA
FRACTURA DUCTIL
• DUREZA MEDIA-ALTA• TEMPERATURA ALTA• ESFUERZO BAJO
CONCURRENTE• GRADO DE CARGA
BAJA
EXAMEN DE LA FRACTURALIMPIEZA DE LA FRACTURA• LIMPIAR CON ABRASIVOS / CORROSIVOS• AIRE Y SECADOR
ANALISIS DE LA FRACTURA• USAR LUPA (12X)• USAR BUENA ILUMINACION• GIRAR LA PIEZA EN LA LUZ
PRESIÓN• CUBRIR SUPERFICIE CON ANTICORROSIVO• EMPACAR PARA EVITAR CONTACTO EN
ENVIO
TIPOS DE CARGA
• TENSIÓN• COMPRESIÓN• FLEXIÓN• TORSIÓN• CORTE
TENSIÓN
COMPRESIÓN
FLEXIÓNCOMPRESIÓN MÁXIMA
TENSIÓN MÁXIMA
TORSIÓN
CORTE
CARACTERISTICAS DE LAS FRACTURAS FRAGILES
• RAPIDA• CRISTALINA• NO HAY DEFORMACION PLASTICA
METALES FRAGUADOS• MUCHOS CHEVRONES• BRILLANTE
METALES FUNDIDOS• METALES FUNDIDOS• OPACO
FRACTURA FRAGIL POR CARGA DE IMPACTO, LA SUPERFICIE ES ASPERA Y CRISTALINA
FRACTURA FRAGIL POR CARGA DE IMPACTO, LA SUPERFICIE ES ASPERA Y BRILLANTE
FRACTURA FRAGIL
CHEVRONES
FRACTURA FRAGIL
CHEVRONES
CRECIMIENTO DE UNA FRACTURA QUEBRADIZA (FISURA)
FRACTURA FRÁGIL
PISTON ROTO POR CARGA DE IMPACTO
FRACTURA FRÁGIL
DIENTE DE MANDO FINAL ROTO POR CARGA DE IMPACTO, NOTESE LOS CHEVRONES
FRACTURA FRÁGIL
ENGRANAJE DE MOTOR ROTO
FRACTURA FRÁGIL
CHEVRONES
FRACTURA FRÁGIL
CHEVRONES
FRACTURA FRÁGIL
CHEVRONES
Clivaje
FRACTURA FRÁGIL
CHEVRONES
CHEVRONES
FRACTURA FRÁGIL
CHEVRONES
CARACTERISTICAS DE LAS FRACTURAS DÚCTILES
• RAPIDA• FILOS DE CORTE EN
ANGULO GRANDE• OSCURA• RUGOSA Y LEÑOSA• DEFORMACIÓN
PLASTICA
CRECIMIENTO DE LA FISURA DUCTIL (CIZALLA)
FORMACION DE FILOS DE CORTE
FRACTURA DUCTIL
Hilos de rosca, Concentradores de esfuerzo
FRACTURA DUCTIL
SUPERFICIEASPERA Y LEÑOSA
DEFORMACIÓN PLASTICA
FRACTURA DUCTIL
DEFORMACIÓN PLASTICA
FRACTURA DUCTILDEFORMACIÓN PLASTICA
FRACTURA DUCTILSUPERFICIE ASPERA Y LEÑOSA CON
DEFORMACION PLASTICA
FRACTURA DUCTIL
SUPERFICIE LEÑOSA
FRACTURA DUCTIL
FRACTURA DUCTIL
FATIGA POR CORTE
FRACTURA DUCTIL
FATIGA POR TORSIÓN
FRACTURA DUCTILCARACTERISTICAS:
•RUGOSIDAD – OSCURO •SUPERFICIE LEÑOSA•DEFORMACION PLASTICA •LABIOS DE CORTE
•SUPERFICE RASGADA•RASGONES RADIALES•LISO•SEDOSO
CARACTERISTICAS DE LAS FRACTURA POR FATIGA
• COLOR CLARO• LENTA• MARCAS DE PLAYA• PLANAS Y LISAS
CRECIMIENTO DE FISURAS POR FATIGA
MARCAS DE PLAYA (OLA)
MARCAS DE PLAYA (OLA)
MARCAS DE PLAYA (OLA)CONCENTRADOR
DE ESFUERZO
CONCENTRADORES DE ESFUERZO
FATIGA POR FLEXIÓN Y ROTACIÓN
FATIGA POR FLEXIÓN Y ROTACIÓN
CONCENTRADOR DE ESFUERZO
FRACTURA POR FATIGA
CORTEEJE FRACTURADO POR FATIGA
FRACTURA POR FATIGA
CORTE
FATIGA POR FLEXIÓN
FRACTURA POR FATIGA
CORTE
MARCAS DE PLAYA
FRACTURA FINAL
FRACTURA POR FATIGA
CORTEEJE FRACTURADO POR FATIGA
FRACTURA POR FATIGA
CORTE
MARCAS DE PLAYA
FRACTURA POR FATIGA
CORTEMARCAS DE PLAYA
FRACTURA POR FATIGA
CORTEMARCAS DE PLAYA
FRACTURA POR FATIGA
CORTE
CARACTERISTICAS:
ALTOS CICLOS•PLANO •LISOS
BAJOS CICLOS•MAS ÁSPERO•DISTINTAS MARCAS DE PLAYA
LISTA DE VERIFICACIONDE ANALISIS DE FRACTURAS
CORTE
•OBTENER LAS PIEZAS QUE TUVIERON FALLAS
•LIMPIAR LAS FRACTURAS•VERIFICAR LOS HECHOS DE CARGA•IDENTIFICAR LOS SITIOS DE INICIACION•IDENTIFICAR LAS CONCENTRACIONESDE ESFUERZOS
Enlaces• http://www.fii.org/CTM/area1.htm
• http://www.swri.org/4org/d18/mechflu/planteng/gtspan/failure.htm
PREGUNTAS DE REPASO1. Los concentradores de esfuerzo, son irregularidades físicas como
grietas, ranuras, picaduras, y defectos.A. Verdadero
B. Falso
2. Las cargas son de tres tipos: impacto, sobrecarga y cíclica.A. Verdadero
B. Falso
3. Un componente que falló y que presenta muchas marcas de playa y una apariencia lisa. Probablemente presentó una fatiga de:
A. Ciclo bajoB. Ciclo alto
4. Un componente falló y presenta pocas marcas de playa y una apariencia rugosa. Probablemente presentó una fatiga de:
A. Ciclo bajoB. Ciclo alto