Analisis De Falla

Análisis de falla

Análisis de falla es una actividad destinada a descubrir y eliminar la causa raíz de la misma. Es una tarea compleja que requiere varias etapas, agentes y metodologías.

El simple análisis de una muestra en laboratorio no puede ser considerado un análisis de falla completo. Usualmente en el laboratorio es identificado apenas el mecanismo de daño o el defecto de fabricación que inició o contribuyó con la falla.

Las causas de falla son determinadas utilizando el estado del arte analítico y procedimientos mecánicos. Una combinación de análisis y pruebas físicas localiza problemas y proporciona recomendaciones para solucionarlos.

Procedimientos de aplicaciones

El procedimiento para investigar una falla abarca cuatro áreas como sigue:

1.) Observaciones iniciales: Un estudio detallado visual de la componente real que fallo debe hacerse tan pronto como sea posible, una vez que se detecta la falla; además, se deber registrar todos los detalles por medio de muchas fotografías para revisión posterior, y hacer la interpretación de las marcas de deformación, de los contaminantes y de otros factores.

2.) Datos informativos: Reunir todos los datos disponibles referentes a las especificaciones y dibujos, diseño de componentes, fabricación, reparaciones, mantenimiento y utilización de servicios.

3.) Estudios de laboratorio: Verificar q la composición física del material este dentro de los límites especificados y constatar las dimensiones y propiedades de la componente. Se debe hacer los ensayos suplementarios que se necesiten; por ejemplo: dureza y determinación de microestructura para verificar el tratamiento térmico, pruebas no destructivas para determinar si existen defectos de procesamiento o fisuras, composición de productos de corrosión un ensayo de flexión libre para verificar la ductilidad, etc. A menudo, el examen de una superficie de fractura con un microscopio binocular de baja resolución puede revelar el tipo y causa de la falla.

4.) Síntesis de la falla: Estudio de todos los hechos y evidencias, tanto positivas como negativas, y respuestas a las preguntas típicas dadas previamente. Esto, combinado con el análisis teórico, debe indicar una solución al problema de falla.

Modo de fractura

Las fracturas dúctiles son el resultado de fuerzas cortantes que produce deformación plástica (deslizamiento o macla) a lo largo de ciertos planos cristalográficos, en tanto que las fracturas frágiles se deben a fuerzas tensiles que producen clivaje, en la mayoría de las fracturas, ambos tipos están presentes en diversos grados. La identificación del mecanismo básico suele determinar el tipo de carga que inicio la fractura. De la misma manera el conocimiento de la aplicación de la carga ayuda a determinar si una falla particular fue de naturaleza dúctil (corte) o frágil (clivaje).

La figura 1 muestra dos tornillos estirados para producir fractura en tensión para ilustrar el comportamiento ductil y frágil. El tornillo de la derecha era suave (Rockwell C 15); fallo de manera ductil por corte, causando deformación plástica extensiva. El tornillo de la izquierda era relativamente duro (Rockwell C 57) y fallo en forma frágil, sin ningún flujo plástico aparente. Las fracturas por corte producidos por una carga única son de color gris opaco y fibrosas, con bordes que por lo general están plásticamente deformados. Unas pequeñas cavidades se forman inicialmente por deslizamiento. Se unen de manera conjunta y creen eventualmente para formar una fisura bajo una aplicación continuada de cargas. La fisura se extiende con ayuda de la concentración de esfuerzos en la punta de la fisura, moviéndose por lo general en forma perpendicular a la fuerza tensil y formando eventualmente, un “Labio de corte” en la superficie.

Figura 1

Las fracturas frágiles (clivaje) aparecen brillantes y cristalinas. Cada cristal tiende a fracturarse en un plano de clivaje único, plano que varia solo ligeramente de un cristal al siguiente en el agregado. Por esta razón, se concluye que una fractura por clivaje en una muestra policristalina

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