TECNOLOGIA DE MATERIALES AVANZADO

Laboratorio N°4

Ensayo de Fatiga

Integrantes:

Garibay Rubio, José Bryans

Cortez Montañez, Manud

Fabián Prudencio, Cristians

De la Torre Vila, Diegoqqq

Sección:

C12-3-A

Profesor:

Sampen Alquizar, Luis Alberto

Fecha de realización : 23-09-2014

Fecha de entrega : 07-10-2014

2014

INTRODUCCION

Como estudiantes de Mantenimiento de Maquinaria Pesada debemos estar al pendiente sobre las cargas a que pueden estar sometidos los materiales antes de fallar. Es por esto que en este cuarto laboratorio de tecnología de materiales avanzado se realizó ensayos de fatiga con una probeta de acero, a partir de este ensayo obtendremos valores que nos llevaran a una observación y luego a conclusiones, y con esto consolidaremos nuestro conocimiento sobre este tema.

FUNDAMENTO TEORICO

Antes de iniciar este laboratorio es necesario que nos familiaricemos con algunos conceptos:

-Fatiga: Este fenómeno sucede cuando un material se somete a ciclos de esfuerzo o deformación repetidamente, ocasionado que su estructura se colapse y finalmente se fracture.

-Ciclos: Número de veces que varía el esfuerzo aplicada a la probeta o material.

-Esfuerzo Crítico: Es la resistencia a la fatiga que corresponde a la amplitud máxima del esfuerzo que puede aplicarse indefinidamente a un material sin que provoque la rotura.

PROCEDIMIENTO

Medición de la probeta:

Antes de comenzar a realizar los ensayos de fatiga se deben tomar las respectivas medidas dimensionales de las probetas. Este procedimiento de medición es efectuado con un gran cuidado y debe implementarse la correcta utilización del Calibrador "pie de rey", y la regla un instrumento de medición de vital importancia para tomar el valor de nuestros datos.

Luego se procederá a colocar la probeta en las mordazas del equipo de ensayo y posteriormente pondremos en funcionamiento el programa TEXT EXPERT para la operación del equipo de ensayo de fatiga

Luego definiremos la carga que se usara para el trabajo para la probeta y luego mediante el programa accionar START para comenzar el ensayo.

RESULTADOS OBTENIDOS

Después de realizar los 5 ensayos respectivos de cada probeta de un acero 1020 obtuvimos los siguientes resultados aproximados según el programa TestXPERT con la normativa UNE 71,7.1958:

Para el punto “1” en la gráfica se usó una probeta de diámetro 6.96mm y una longitud 40.86 mm, con peso de 1.42 Kg.

En este caso se puede decir que aquí la probeta “1” obtuvo mayor revoluciones (n=10163) esto pudo suceder ya que la fuerza (296.37 N/mm2) que influyo fue menor.

Para el punto “2” en la gráfica se usó una probeta de diámetro 7.05mm y una longitud de 38.84 mm y un peso de 1.40 Kg.

Para el punto “3” en la gráfica se usó una probeta de diámetro 6.97mm y una longitud de 40.25 mm y un peso de 1.38 Kg.En este caso se puede decir que aquí la probeta “3” obtuvo menor revoluciones (n=6144), esto pudo suceder porque la fuerza(407.64) que influyó fue mayor.

Para el punto “4” en la gráfica se usó una probeta de diámetro 6.99mm y una longitud de 42.48 mm y un peso de 1.36 Kg.

Para el punto “5” en la gráfica se usó una probeta de diámetro 7.03mm y una longitud de 40.48 mm y un peso de 1.34 Kg.

OBSERVACIONES

Generalmente la rotura se dio casi por la mitad de la probeta, lo cual representa que esta no posee ningún defecto en toda su estructura, si

en caso contrario hubiera poseído un defecto, el punto de rotura hubiera sido en la zona donde posee el defecto o daño.

La rotura de la probeta es ocasionado por dos factores la rotación y la flexión que ocasiona el peso del material de color negro usado.

La graficas que obtuvimos nos ayuda a visualizar el esfuerzo máximo al cual puede estar sometido una probeta de acero 1020.

CONCLUSIONES

Se comprobó mediante este ensayo de fatiga que para determinar la carga máxima de un material cuando es sometido a cargas repetitivas, para de esta manera poder realizar una correcta selección de materiales.

Se determinó que todo material posee una resistencia a la fatiga, la diferencia entre los materiales será la carga aplicada y el tiempo que tardara en llegar al punto de rotura.

Mediante el ensayo se determinó que los máximos valores de las cinco probetas de acero 1020 antes de que fallen son de 6164Rev.con un esfuerzo máximo de 407.64 N/mm2.

CUESTIONARIO

¿Cuándo un material debe tener alta resistencia a la fatiga?

Se dice esto cuando el material atraviesa por esfuerzos y ciclos repetitivos tales como bielas, cigüeñales, estos trabajan a altas revoluciones y a esfuerzos causados por los componentes de los equipos pesados.

¿Cómo influye la dureza del material en la resistencia a la fatiga del mismo?

Son directamente proporcionales, es decir que a mayor dureza mayor será la resistencia a la fatiga. Como ejemplo tenemos que un acero SAE 1040 será más resistente que un SAE 1020 por poseer un mayor contenido de carbono.

¿A qué se llama esfuerzo crítico?

Este valor también es conocido como límite de fatiga, es el valor sobre el cual no se debe exceder los esfuerzos que soporte el material para no llegar al punto de rotura.

¿Si un material soporta esfuerzos por debajo del esfuerzo crítico, falla por fatiga?

Sí, ya que este material soporto esfuerzo cíclicos antes de llegar al punto de rotura.

¿Cómo influye el esfuerzo soportado en el número de ciclos que soporta el material?

Si el material posee una alta resistencia al esfuerzo, será necesario un mayor número de ciclos para lograr que este material falle por fatiga.

Indique ¿cómo influye la velocidad de giro en el tiempo de falla de un material?

A una mayor velocidad se lograra llegar más rápido al punto de falla, es decir que a más velocidad de giro que adquiera, en la zona afectada se generará el punto de quiebre o rotura.