Informe 4 desgate y falla

^[1] 1. Objetivos

Falla de materiales

Aguilar, Kevin1; Carbo, Roberto 2

1Escuela Politécnica Nacional, Facultad de Ingeniería Mecánica, Quito, Ecuador
2Escuela Politécnica Nacional, Facultad de Ingeniería Mecánica, Quito, Ecuador

Resumen: El presente informe describe las fallas, debido a fractura o rotura del material, las cuales se presentaron en las diferentes piezas, así también de anexar las fotografías correspondientes a cada una de los materiales observados en la práctica. Se concluyen y se determina cuales formarían parte de las causas de la variedad de fracturas presentes en el material a observar. De igual manera mediante catálogos se realizará la comparación entre las probetas analizadas en el laboratorio con las probetas provistas en dicho catalogo y determinar posibles causas y formas de prevenir dichos problemas.

Palabras clave: Fractura, fotografía, causas.

Failure in materials

Abstract: The present report describes the failures, due to the fracture or breakage of the material, which are presented in the different pieces, the photographs corresponding to each of the materials observed in practice are also included. It is concluded that it was determined that it is part of the causes of the variety of fractures present in the material to be observed. Similarly, through catalogs, a comparison was made between the tests analyzed in the laboratory with the specimens provided in said catalog and possible inquiries and ways to prevent such problems.

Keywords: Fracture, pictures, problems.

∙  Conocer los tipos de fallas que puede tener un material

∙ Reconocer los tipos de falla a partir del análisis de la superficie de fractura.

2. Descripción del elemento

2.2. Engranaje:  

• Material: Acero
• Proceso de fabricación: Maquinado en frío con tratamiento superficial
• Condiciones de funcionamiento: Elemento con dientes que transmite potencia, trabaja a fatiga por cargas de compresión e impacto.

2.3 Cabeza de pistón:

• Material: Aleación de Aluminio
• Proceso de fabricación: Fundición y maquinado en frío
• Condiciones de funcionamiento: Altas temperaturas presentes gracias a la combustión de gasolina con el aire e ignición, además de trabajar a fatiga.

3. Resultados Obtenidos: Descripción de la Superficie de Fractura

[pic 1][pic 2]

[pic 3][pic 4][pic 5]

[pic 6][pic 7][pic 8][pic 9][pic 10]

El engranaje presenta que el inicio de la fractura ocurre en la superficie (1), y de allí se divisa de manera clara que el recubrimiento es aquella parte del engrane que se despostilla, pierde, desprende primero (2). En ese caso, la fractura se propaga al interior con marcas de río (3) dado que el área de fallo final es el diente del engrane.

[pic 11]
[pic 12]
[pic 13][pic 14][pic 15][pic 16][pic 17][pic 18][pic 19][pic 20]

La cabeza de pistón muestra marcas de carácter radiales y/o marcas de río (2), las mismas que se podrían distinguir un poco mejor realizando el estudio de ellas con macrografías, continuando un análisis visual se alcanza a ver que comienza la fractura desde la parte interna. La zona ultima de fractura es aquella que se denota con el número (1) debido a que presenta un desgarre súbito, al igual de reconocer también pequeñas zonas fibrosas con un bajo índice de deformación plástica (3).

3. Análisis de Falla

Posibles causas: Como posibles causas para el espécimen 1 se deberá tomar en cuenta que es un material que trabaja netamente a fricción y que el mismo debe mucha de las veces permanecer lubricado para que no exista, o el rozamiento entre engranes sea nulo, un posible precedente para que haya ocurrido este percance debió haber sido la falta de lubricación la misma que produjo un choque entre engranes y produzca el fallo, desprendimiento inmediato de los dientes del material. Para el segundo caso se puede creer que el mismo se produjo debido a una carga exterior de una magnitud grande, la misma que produjo que el pistón súbitamente se desprendiera en su totalidad de su cuerpo y este fallara presentando en su superficie de falla marcas de rio y zonas fibrosas la misma que para no adelantarnos al siguiente punto presentaría un tipo de falla a describir.

Tipo de falla: Para comenzar primero y enlazarse con el punto anterior se describe que el tipo de falla en el pistón debido a existir una pequeña, pequeñísima zona fibrosa el tipo de falla del material es dúctil; para el equipo, espécimen, material uno el tipo de falla presente en los dientes de engranes, es una falla del carácter frágil.

4. Conclusiones y Recomendaciones

Conclusiones:

Un análisis exhaustivo en especímenes que presenten fractura y estos se den en elementos mecánicos como los presentes en dicho informe, nos remite a poder predecir con un índice de acierto mayoritariamente alto para demostrar cual fue el causante del fallo en dicha pieza, una vez absorbida esta información solucionar a que futuros materiales no fallen de tal manera que se evite daños. (RC)

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