Puntos De Ruptura Y Deformacion De Un Material

La fractura o rotura simple es la separación de un cuerpo en dos o más piezas en respuesta a una tensión aplicada estática (es decir, constante o que cambia lentamente con el tiempo) y a temperaturas que son relativamente bajas en comparación con la temperatura de fusión del material. Se comentarán las fracturas que resultan de cargas de tracción uniaxiales.

Cualquier proceso de fractura está compuesto de dos etapas: la formación y la propagación de una fisura, en respuesta a una tensión aplicada. El modo de fractura depende mucho del mecanismo de propagación de la grieta. La fractura dúctil se caracteriza por la existencia de mucha deformación plástica en las zonas cercanas de la grieta que avanza.

Además, el proceso tiene lugar lentamente a medida que la grieta se extiende. Una grieta de este tipo se suele decir que es estable. Es decir, se resiste a su extensión a menos que se aumente la tensión aplicada. Además, hay evidencia de deformación plástica apreciable en las superficies de fractura. Por el contrario, en el caso de la fractura frágil, las grietas pueden extenderse de forma muy rápida, con muy poca deformación plástica. Tales grietas se denominan inestables, y la propagación de la grieta, una vez iniciada, continúa espontáneamente sin un aumento en la tensión aplicada.

Fractura Dúctil

Este tipo de fractura es el que más se prefiere por el hecho de que si se presenta una de estas se va a presentar una deformación plástica la cual es un síntoma de fractura por lo que se pueden tomar medidas preventivas. Otra razón es que para inducir la fractura dúctil se requiere más energía de deformación ya los materiales dúctiles son más tenaces.

El tipo más común de fractura a tracción en los materiales dúctiles es

el presentado en la imagen (b), la cual la fractura es precedida por solo una cantidad moderada de estricción.

Como se notó en la imagen anterior el proceso de fractura normalmente ocurre en varias etapas, En primer lugar, después de iniciarse la estricción, se forman pequeñas cavidades, o micro cavidades, en el interior de la sección, tal como se indica en la figura. A continuación, a medida que la deformación aumenta, este micro cavidades se hacen mayores, se juntan para formar una grieta elíptica, la cual tiene su eje mayor perpendicular a la dirección de la fuerza aplicada. La grieta continúa creciendo en una dirección paralela a su eje mayor mediante este proceso de coalescencia de micro cavidades.

Finalmente, se produce la fractura por la rápida propagación de una grieta alrededor del perímetro exterior de la estricción por deformación de cizalladura formando un ángulo de alrededor de 45° con respecto al eje de tracción, es decir el ángulo en el cual la tensión de cizalladura es máxima.

Por lo que podríamos decir que las características principales de las roturas dúctiles son:

-La rotura produce un cono a 45°.

-Observando el gráfico de la figura se observa:

*Tiene un gran alargamiento en el periodo de estricción y rotura.

*La diferencia entre el límite de proporcionalidad y tensión de rotura es muy grande.

*Tiene un gran periodo plástico.

Fractura Frágil

Este es un tipo de fractura que frágil ocurre sin apreciable deformación plástica, y por propagación rápida de una grieta. La dirección del movimiento de la grieta es casi perpendicular a la dirección de la tensión aplicada y produce una superficie de fractura relativamente plana.

Las superficies de fractura de los materiales que se han roto de una manera frágil tienen sus propios detalles característicos; cualquier signo de deformación plástica importante está ausente. La fractura frágil en materiales amorfos, tales como vidrios cerámicos, produce una superficie lisa y brillante.

Entonces se podrían mencionar varias características de las fracturas frágiles:

* Prácticamente no tiene cono de rotura. No hay apenas estricción.

-La rotura es de 90° respecto al eje.

-Observando el gráfico siguiente se tiene:

*Desaparece el periodo plástico. El alargamiento es muy corto.

*El periodo de estricción y rotura es muy corto.

*La diferencia entre el punto A y el punto B es muy corta.

A parte de los

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