FISURAS

Tipo de fractura presente en la fisura del anillo cortocircuito y barras

En la problemática planteada analizamos algunos aspectos importantes al momento de seleccionar el tipo de fractura, las cuales son: origen de la rotura y proceso de propagación de la grieta. A modo de discusión grupal determinamos que la fractura es frágil. En los siguientes párrafos se fundamentará dicha elección.

Características de una fractura frágil

Una fractura frágil se caracteriza por presentar muy poca deformación plástica y una propagación de fisura muy lenta. Los materiales fallan por comportamiento súbito y absorben muy poca energía de impacto antes de fracturarse frágilmente. La dependencia de bajas temperaturas en la fragilidad tiene directa relación con el impacto del grado de corte, por lo que es importante analizar esta variable en el comportamiento de una fractura frágil.

Figura. Diagrama esfuerzo deformación en materiales frágiles y dúctiles.

[pic 1]

Nota: * En la grafica se puede observar la diferencia que existe entre un material dúctil o frágil de acuerdo al grafico esfuerzo deformación.

Propagación de una fractura frágil.

En la mayoría de los materiales cristalinos frágiles, la propagación de la grieta corresponde a la sucesiva y repetida rotura de enlaces atómicos a lo largo de planos cristalográficos, mas conocido como descohesión. En los materiales reales existen desviaciones de esta idealización, ya que la superficie de fractura no es perfectamente plana, hay deformación a pequeña escala que precede a la fractura y puede que no siempre se siga la dirección perpendicular al máximo esfuerzo normal. De acuerdo con lo anterior existen 2 tipos de mecanismos de fractura, que es pueden observar en la siguiente figura:

Figura. Fractura frágil transgranular o intergranular.

[pic 2]

La única diferencia que existe entre estos 2 tipos de fractura, es que la intergranular pasa a través de los límites del grano y la transgranular pasa a través del interior del grano (planos de clivaje). Para el caso en estudio y de acuerdo con las siguientes imágenes seleccionamos una fractura súbita transgranular, esta elección se fundamentará en las siguientes páginas: Figura. Fractura en barras.

[pic 3]

De acuerdo con la figura anterior, la carcasa hace un esfuerzo contrario al sentido de giro del rotor el cual como consecuencia genera un esfuerzo de tracción, generando un impacto y fractura al centro superior de las distancias compartidas de la zona soldada. Un elemento con uniones soldadas de borde, constituyen la categoría de 45°. Y en donde al ser un

Propagación transgranular (clivaje): la grieta pasa a través de lo granos dentro de cada grano la superficie de fractura por clivaje idealmente debería ser plana (descohesión a lo largo del plano cristalino de menor resistencia), sin embargo, ello no se da, por la presencia de marcas como las radiales o las de río. El origen de estas marcas está relacionado con las no homogeneidades presentes dentro del grano (partículas de segunda fase, zonas de apilamiento de dislocaciones, cruce de maclas, cambios de velocidad de la grieta, etcétera), lo que hace que dentro en un grano se pueda generar varias grietas o planos de fractura, bien sea cuando inicia el agrietamiento del grano o en la propagación de las grietas. La cinética de propagación de las grietas dentro de un grano también puede promover la generación de nuevas marcas de río o radiales, ya que, si la fuerza conductora de grieta es muy grande y la velocidad moverá la bifurcación de las grietas, generando por lo tanto nuevos planos y con ello nuevas marcas (la formación de las nuevas marcas radiales o de río puede generar también la formación de una marca de posición del frente grieta.

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