Mecanica de la Fractura

Ing. Juan Manuel Jara G.

Universidad Nacional de San Agustín

Universidad Nacional de San Agustín

Capitulo I Capitulo I

Introducción a la Mecánica de la FracturaIntroducción a la Mecánica de la Fractura

Escuela de Ingeniería Metalúrgica Escuela de Ingeniería Metalúrgica

Mecánica de la fractura

Es una rama de la mecánica de los sólidos deformables ocupada del estudio de la estabilidad estructural de materiales, considerando la formación y propagación de grietas o defectos en materiales y analizando condiciones tensiónales con la concentración de tensiones debida a dichos defectos.

Métodos de Estudio

Utiliza métodos analíticos derivados de otras ramas de la mecánica y la ciencia de materiales para estudiar los mecanismos que formación y propagación de defectos, y métodos experimentales relativos a la mecánica de sólidos para determinar las resistencias relativas del material a la fractura

Métodos de Estudio

Aplica las teorías de elasticidad y plasticidad, a los defectos cristalograficos microscópicos de los materiales para predecir la fractura macroscópica mecánica en los cuerpos. La fractografía es altamente utilizada en la mecánica de fractura para entender las causas de falla y verifica las predicciones teóricas identificando las fallas reales.

Fractura de Metales

Es la separación de un sólido bajo tensión en dos o más piezas. En general, la fractura metálica puede clasificarse en dúctil y frágil. La fractura dúctil ocurre después de una intensa deformación plástica y se caracteriza por una lenta propagación de la grieta. La fractura frágil se produce a lo largo de planos cristalográficos llamados planos de fractura y tiene una rápida propagación de la grieta.

grieta.

                                                                                      

Fractura trasngranular

Las grietas propagan cortando los granos.

Fractura intergranular

Las grietas propagan a lo largo de las fronteras de grano.

FRACTURA DÚCTIL

Esta fractura ocurre bajo una intensa deformación

plástica.

La fractura dúctil comienza con la formación de un cuello y la formación de cavidades dentro de la zona de estrangulamiento. Luego las cavidades se fusionan en una grieta en el centro de la muestra y se propaga hacia la superficie en dirección perpendicular a la tensión aplicada. Cuando se acerca a la superficie, la grieta cambia su dirección a 45° con respecto al eje de tensión y resulta una fractura de cono y embudo.

FRACTURA FRÁGILLa fractura frágil tiene lugar sin una apreciable deformación y debido a una rápida propagación de una grieta. Normalmente ocurre a lo largo de planos cristalográficos específicos denominados planos de fractura que son perpendiculares a la tensión aplicada.

a) Fractura dúctil,b) Fractura moderadamente dúctil, c) Fractura frágil sin deformación plástica