LABORATORIO #2
DEFORMACIONES Y FRACTURAS DE MATERIALES
ANDREW ASTAIZA 1134402
CRISTIAN PARRA 1124688
PRESENTADO A:
ING. ARTURO JURADO
CURSO:
INTRODUCCIÓN A LOS MATERIALES
UNIVERSIDAD DEL VALLE
FACULTAD DE INGENIERÍA
ESCUELA DE INGENIERÍA INDUSTRIAL
7 DE MAYO DE 2014
1) ¿COMO ES EL COMPORTAMIENTO DE LA DEFORMACIÓN ELÁSTICA Y PLÁSTICA EN LOS
SIGUIENTES MATERIALES?
a) En los materiales metálicos
R// Deformación plástica
Es la deformación que experimenta un metal bajo la acción de una carga e involucra un
movimiento de los planos atómicos en los que los átomos se mueven de un sitio propio de la red a
otro. Esta deformación e permanente, es decir, aun cuando la carga deje de actuar el metal ya no
recuperara su forma y dimensiones originales.
Figura N.1 Grafico tensión vs deformación Para los metales
La deformación plástica se inicia cuando el metal sobrepasa un valor de esfuerzo que se conoce
conocido como “límite elástico”. Este valor se puede encontrar a partir de un diagrama esfuerzodeformación que se obtiene por medio de un ensayo de tensión.
FIGURA N.2 maquina universal para ensayos de tensión
Deformación elástica en metales:
Es la deformación que experimenta un metal bajo la acción de una carga, involucra un movimiento
de los planos atómicos sin que los átomos se muevan de un sitio propio de la red a otro. Por ello
esta deformación no es permanente y desaparece cuando la carga que la produjo deja de actuar.
B) En los materiales poliméricos
R// En los polímeros se da la deformación elástica y plástica casi al mismo tiempo, en la
deformación elástica, las moléculas se reacomodan.
FIGURA N.3 reacomodamiento de las moléculas
En la deformación plástica las moléculas se desenmarañan y deslizan entre sí. Ambo procesos se
dan simultáneamente.
La deformación de los materiales polímeros depende del esfuerzo aplicado y de la rapidez con que
se aplica el esfuerzo. Debido a esto se dice que los polímeros tienen comportamiento
viscoelastico.
C) En los materiales cerámicos
R// Estos materiales muestran deformaciones plásticas. Sin embargo, debido a la rigidez de la
estructura de los componentes cristalinos hay pocos sistemas de deslizamientos para
dislocaciones de movimiento y la deformación ocurre de forma muy lenta.
Es por ello que en lo que concierne a deformaciones los materiales cerámicos presentan las
siguientes características:
– No presentan una región plástica apreciable
– La ruptura de este tipo de materiales ocurre en la región elástica. Se trata, por tanto, de una
fractura frágil
– Diferencia muy notable entre deformación por tensión o por compresión. Modelo de Griffith.
Razones de la fractura frágil en cerámicos y vidrios
a) Pocos sistemas de deslizamiento: pocas posibilidades para el deslizamiento de las dislocaciones
(fractura antes que deformación plástica)
b) Enlace covalente fuerte y direccional: sólo bajo fuertes tensiones se puede romper un enlace de
pares de electrones compartidos (no reversible). Fractura frágil
D) En los vidrios
R// los vidrios presentan poca deformación plástica ya que si se las ejerce un esfuerzo, estos se
deforman y se rompen, por eso se dice que estos materiales son presentan una fractura frágil, es
decir que no presentan una región plástica apreciable.
Razones de la fractura frágil en cerámicos y vidrios
a) Pocos sistemas de deslizamiento: pocas posibilidades para el deslizamiento de las dislocaciones
(fractura antes que deformación plástica)
b) Enlace covalente fuerte y direccional: sólo bajo fuertes tensiones se puede romper un enlace de
pares de electrones compartidos (no reversible). Fractura frágil
e) En los materiales compuestos
R//
En ciencia de materiales reciben el nombre de materiales compuestos aquellos materiales que se
forman por la unión de dos materiales para conseguir la combinación de propiedades que no es
posible obtener en los materiales originales. Estos compuestos pueden seleccionarse para lograr
combinaciones poco usuales de rigidez, resistencia, peso, rendimiento a alta temperatura,
resistencia a la corrosión, dureza o conductividad [1]. Los materiales son compuestos cuando
cumplen las siguientes características:

Están formados de 2 o más componentes distinguibles físicamente y separables
mecánicamente.

Presentan varias fases químicamente distintas, completamente insolubles entre sí y
separadas por una interface.

Sus propiedades mecánicas son superiores a la simple suma de las propiedades de sus
componentes (sinergia).

No pertenecen a los materiales compuestos, aquellos materiales polifásicos; como las
aleaciones metálicas, en las que mediante un tratamiento térmico se cambian la
composición de las fases presentes[2]
Estos materiales nacen de la necesidad de obtener materiales que combinen las propiedades de
los cerámicos, los plásticos y los metales.
Por lo tanto la deformación plástica y elástica de un material compuesto dependerá de los
materiales con lo que este hecho el mismo.
Para los materiales enunciados en la pregunta numero 1 definición de fractura frágil y dúctil:
Fractura dúctil
La fractura dúctil ocurre después de una intensa deformación plástica y se caracteriza por
una lenta propagación de la grieta. Esta fractura ocurre bajo una intensa deformación
plástica.
Esta fractura 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
Fractura frágil
La fractura frágil se produce a lo largo de planos cristalográficos llamados planos de
fractura y tiene una rápida propagación de la grieta
La fractura 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, Las bajas
temperaturas y las altas deformaciones favorecen la fractura frágil.
Este tipo de fracturas son encontradas principalmente en vidrios y materiales cerámicos,
mientras que los metales principalmente presentan una fractura dúctil, sin embargo
algunos metales cristalinos presentan una fractura frágil.
2) ¿QUE DIFERENCIA HAY EN LAS PROPIEDADES ELECTRICAS Y MAGNETICAS EN LOS SIGUIENTES
MATERIALES?
A) Los materiales metálicos
R// propiedades eléctricas materiales metálicos:
Los materiales metálicos tienen gran número de electrones en la Banda de Conducción, es decir,
con gran facilidad pueden conducir la electricidad (gran conductividad). Todos los metales son
conductores, unos mejores que otros.
Propiedades magnéticas materiales metálicos:
Existe en la naturaleza un mineral llamado magnetita o piedra imán que tiene la propiedad de
atraer el hierro, el cobalto, el níquel y ciertas aleaciones de estos metales. Esta propiedad recibe el
nombre de magnetismo.
b) Los materiales poliméricos
Propiedades eléctricas materiales poliméricos:
Los polímeros no son conductores eléctricos, no tienen polaridad, y no hay iones ni electrones
libres como en los metales. Sin embargo, tienen un grado de sensibilidad eléctrica; los núcleos, por
un efecto magnético, atraen cargas cercanas y las acumulan.
Son buenos aislantes eléctricos, pero sin embargo tienen un límite. La cantidad de calor que se
está disipando no debe ser mayor al límite de rotura del polímero, para evitar que se rompan las
cadenas y se separen los monómeros.
Propiedades magnéticas de los materiales poliméricos:
Los materiales poliméricos no tienen propiedades magnéticas, es decir que no son atraídos ni
repelidos por campos magnéticos, ni pueden magnetizarse temporal ni permanentemente.
c) Los materiales cerámicos
Propiedades eléctricas de los materiales cerámicos:
Los materiales cerámicos se utilizan en gran cantidad de aplicaciones eléctricas y electrónicas.
Muchas de ellas, debido a sus propiedades dieléctricas, se utilizan como materiales aislantes
eléctricos tanto para baja como alta tensión. Otras en cambio se aplican como capacitores,
especialmente cuando se requiere la miniaturización, y otras convierten señales de presión débiles
en señales eléctricas y viceversa por efecto piezoeléctrico.
Propiedades magnéticas de los materiales cerámicos:
No suelen presentar propiedades magnéticas, sin embargo podemos encontrar cerámicas con
propiedades magnéticas de gran importancia como ferritas y granates. Éstas son las llamadas
cerámicas ferri magnéticas. En estas cerámicas los diferentes iones tienen momentos magnéticos
distintos, esto conduce a que al aplicar un campo magnético se produzca como resultado una
imantación neta.
D) Vidrios
Propiedades eléctricas de los vidrios:
En los vidrios la conductividad de un vidrio depende de su composición, de su temperatura y de las
condiciones atmosféricas que rodean al material. A bajas temperaturas los vidrios
multicomponentes son aislantes. A todas las temperaturas son conductores electrolíticos, y de 25
a 1,200ºC la resistividad, o resistencia a conducir la electricidad, es variable. La resistividad del
vidrio disminuye rápidamente a medida que aumenta la temperatura, y por consiguiente se dice
que es un semiconductor. La conducción en este caso no se debe a que los electrones se muevan,
sino a iones que emigran a través de la red vítrea.
Propiedades magnéticas de los vidrios:
El vidrio transparente no tienen propiedades magnéticas, esto es, no son atraídos ni repelidos por
campos magnéticos, ni pueden magnetizarse temporal ni permanentemente.
E) Los materiales semiconductores
Propiedades eléctricas semiconductores:
Una propiedad importante en los semiconductores es que posibilita el poder modificar su
resistividad de manera controlada entre márgenes muy amplios. La razón primera de este
comportamiento diferente reside en su estructura atómica, básicamente en la distancia interatómica
de sus átomos en la red así como el tipo de enlace entre ellos. Así el enlace atómico depende del
número de electrones de valencia de los átomos formantes del enlace y de la electronegatividad de
los mismos. Los electrones de la capa externa o electrones de valencia son los que determinan y
forman los enlaces y los que en su momento pueden determinar el carácter conductivo o no de él.
Propiedades magnéticas semiconductores:
La búsqueda de semiconductores magnéticos con temperaturas de Curie por encima de
temperatura ambiente obtuvo un nuevo impulso en la frontera de los milenios cuando a partir de
cálculos teóricos se predijo que tales materiales pueden ser obtenidos usando óxidos
semiconductores dopándolos con metales de transición dando origen a nuevo tipo de materiales
llamados óxidos semiconductores magnéticos diluidos (O-SMD).
f) Los materiales compuestos
como se explico anteriormente los materiales compuestos son mezclas de dos o más materiales
que se realizan para tener ciertas características y propiedades, es decir las propiedades eléctrica y
magnéticas de los mismos varían enormemente dependiendo de los tipos de materiales que se
mezclen es así como mezclando varios tipo de metales e puede obtener un material compuestos
con un alto grado de magnetismo y conductividad eléctrica como a su vez también se puede
obtener un material compuesto a base de polímeros que no tenga propiedades eléctrica so
magnéticas.
3) IGUAL AL ANTERIOR PERO EN LAS PROPIEDADES TERMICAS.
A) Propiedades térmicas en los materiales metálicos:
Los metales conducen la electricidad porque tienen una decadencia de electrones y sus electrones
de valencia (los de su última órbita) se mueven libremente, por eso son los mejores conductores.
Ocurre lo mismo con el calor puesto que este es energía
B) Propiedades térmicas en lo materiales poliméricos:
Temperatura de transición vítrea “Tv.” (“Tg”).
Al dejarse un balde u otro objeto de plástico a la intemperie durante el invierno se puede notar
que se agrieta o rompe con mayor facilidad que durante el verano; este fenómeno es conocido
como transición vítrea. Esta transición es algo que sólo le ocurre a los polímeros, lo cual es una de
las cosas que los hacen diferentes. Hay una cierta temperatura llamada temperatura de transición
vítrea, o Tg. Cuando el polímero es enfriado por debajo de esta temperatura, se vuelve rígido y
quebradizo, igual que el vidrio.
Para hacer más cuantitativa la caracterización del fenómeno de la transición líquido-vítrea y la Tg,
se nota que durante el enfriamiento de un material amorfo desde el estado líquido, no ocurre un
cambio abrupto en el volumen, tal y como sucede en el caso de un material cristalino a través de
su punto de enfriamiento “Te”; en lugar de eso, a la temperatura de transición vítrea Tg, hay un
cambio en la pendiente de la curva de volumen específico vs. Temperatura, desplazándose desde
un valor bajo en el estado vítreo hasta uno más elevado en el estado elástico por encima del rango
de las temperaturas. Esta comparación, entre un material cristalino (1) y uno amorfo (2), se
muestra en la figura 2.19.
Se debe aclarar algo en este punto: la transición vítrea no es lo mismo que la fusión. La fusión es
una transición que se manifiesta en los polímeros cristalinos; ocurre cuando las cadenas
poliméricas abandonan sus estructuras cristalinas y se transforman en un líquido desordenado. La
transición vítrea es una transición que se manifiesta en los polímeros amorfos; es decir, polímeros
cuyas cadenas no están dispuestas según un ordenamiento
Cristalino, sino que están esparcidas en cualquier ordenamiento, aún en estado sólido
Es común imaginar a la transición vítrea como a un tipo de fusión del polímero, pero no es la
manera correcta. Hay muchas diferencias importantes entre la transición vítrea y la fusión. Como
se expuso con antelación, la fusión es algo que le ocurre a los polímeros cristalinos, mientras que
la transición vítrea ocurre sólo en los polímeros en estado amorfo.
Hasta ahora se sabe que algunos polímeros tienen Tg altas, y otros Tg bajas. Todo depende de la
facilidad con la que se muevan las cadenas. Una cadena polimérica que pueda movilizarse
fácilmente, tendrá una Tg muy baja, mientras que en caso contrario tendrá una Tg alta. Cuanto
más fácilmente pueda moverse un polímero, menor calor habrá que suministrarle para que las
cadenas empiecen a moverse para salir de un estado vítreo rígido y pasar a otro blando y flexible
C) Propiedades térmicas de los materiales cerámicos:
La mayoría de los materiales cerámicos tienen bajas conductividades térmicas debido a sus fuertes
enlaces iónico-covalentes; y son buenos aislantes térmicos. Debido a su alta resistencia al calor
son usados como refractarios materiales que resisten la acción de ambientes calientes tanto
líquidos como gaseosos.los refractarios se utilizan en las industrias metalúrgicas, químicas,
cerámicas y del vidrio.
D) Propiedades térmicas de los vidrios:
Dentro de las propiedades térmicas podemos definir cuatro temperaturas de referencia en
función de la viscosidad del vidrio. El punto de trabajo, donde la viscosidad del vidrio caliente es lo
suficientemente baja como para poder darle forma utilizando métodos ordinarios. El punto de
reblandecimiento, temperatura a la cual el vidrio empieza a deformarse de manera visible. El
punto de recocido, que es cuando las tensiones internas existentes son desvanecidas, y que
corresponde a la temperatura más alta de recocido. Por último el punto de deformación, donde el
vidrio es un sólido rígido y puede enfriarse rápidamente sin introducir ningún tipo de tensiones
externas.
E) Propiedades térmicas semiconductores:
En semiconductores y dieléctricos la principal contribución a la conductividad térmica es debido a
fonones. A altas temperaturas se observa que la conductividad disminuye debido a la interacción
fonón-fonón y procesos de múltiples fonones.
F) Propiedades térmicas materiales compuestos:
las propiedades térmicas de los materiales compuestos son importantes cuando estos tienen un
carácter estructural.los polímeros no refinados tienen un coeficiente de expansión muy alto que
ocasiona problemas de diseño al usarse junto con materiales convencionales. Un efecto de
incorporación de la fibra en los materiales compuestos es la reducción del coeficiente de
expansión térmica. Por ejemplo los materiales compuestos de fibra de vidrio presentan valores de
conducción térmica muy inferiores a los de los metales.
4) IGUAL AL ANTERIOR PERO PARA LAS PROPIEDADES ÓPTICAS
A) Propiedades ópticas de los metales:
Los metales son opacos porque la radiación incidente que tiene frecuencias dentro del intervalo
visible excita a los electrones hacia estados de energía desocupados arriba del nivel de Fermi. Por
lo tanto la radiación incidente es absorbida por el metal.
•La absorción total se lleva a cabo dentro de la capa más externa (<0.1micra), películas metálicas
menores a 0.1 micras pueden transmitir la luz visible.
•Los metales absorben todas las frecuencias de la luz visible debido al continuo de estados
desocupados que permiten las transiciones.
•La mayor parte de la radiación absorbida se reemite desde la superficie en forma de luz visible de
la misma longitud de onda luz reflejada.
B) Propiedades ópticas de los materiales poliméricos:
En cuanto a las propiedades ópticas, los plásticos que no contienen aditivos son por lo general
bastante traslúcidos, aunque esta propiedad está fuertemente influenciada por la cristalinidad del
material. Los polímeros amorfos son transparentes, mientras que los cristalinos son opacos. Las
zonas cristalinas dispersan la luz, evitando así su libre transmisión, dando lugar a una translucidez
u opacidad excepto cuando se orientan o e tratan secciones muy finas. Por el contrario, en los
polímeros amorfos el empaquetamiento al azar de las moléculas no causa una difracción de la luz
importante, permitiendo una transparencia muy buena y una transmitancia a la luz que puede ser
superior al 90%. La transparencia de los plásticos se puede perder parcialmente por la exposición a
la intemperie o cambios bruscos en la temperatura.
C) Propiedades ópticas de los materiales cerámicos:
D) Propiedades ópticas de los vidrios:
El vidrio tiene varios puntos fuertes en cuanto a sus propiedades ópticas:
-Puede ser producido en paneles grandes y homogéneos
- Sus propiedades ópticas no se ven afectadas por el paso del tiempo
- Esta producido con superficies perfectamente planas y paralelas
Índice
de
refracción
n = 1.52
Si la luz de un medio ópticamente menos denso (aire) se encuentra
con un medio ópticamente más denso (vidrio), entonces el rayo de
luz se divide en las interfaces de superficie. La medida de la
desviación determina el índice de refracción. Para el vidrio flotado,
este índice de refracción es n = 1,52.
E) Propiedades ópticas semiconductores:
La propagación de luz a través de un medio se cuantifica con el índice de refracción complejo ñ. La
parte real de ñ determina la velocidad de la luz en el medio, mientras que la parte imaginaria
determina el coeficiente de absorción. La intensidad de la luz en un medio que absorbe decae
exponencialmente.
En materiales semiconductores la absorción debido a transiciones electrónicas ocurre a
frecuencias más bajas en las regiones espectrales del IR o visible.
F) Propiedades ópticas en materiales compuestos:
Lo materiales compuestos pueden tener propiedades ópticas superiores a las de los materiales
ordinarios, ya que estos son la mezcla de dos o más de estos materiales es así como mezclando
varios materiales ya sea polímeros, metales, cerámicos o semiconductores se puede obtener un
material que tenga propiedades ópticas superiores las propiedades optimas obviamente
dependerán de los materiales que se empleen en la mezcla.
5) INDIQUE CUALES SON LOS DIFERENTES ENSAYOS QUE SE REALIZAN EN LOS MATERIALES
PARA CONOCER SUS PROPIEDADES MECÁNICAS
R// Ensayo de Tensión:
Determina la resistencia de un material a una fuerza estática aplicada gradualmente. Se aplica una
fuerza F, llamada carga y se mide el alargamiento de la probeta.
Ensayo de Flexión:
Determina la ductilidad de materiales frágiles o con baja ductilidad.
Ensayo de Flexión:
Ensayo de Dureza:
El ensayo de dureza mide la resistencia de un material en la superficie para ser penetrado por un
objeto duro.
Ensayo de dureza Rockwell:
La dureza Rockwell, se mide a partir de la profundidad de la penetración del indentador sobre la
muestra. La combinación de carga y tipo de indentador define las diversas escalas.
Ensayo de Impacto
Se usa para determinar la resistencia del material ante cargas súbitas o de impacto aplicadas con
un péndulo. Se usan probetas con muesca tipo Charpy o Izod.
• La tenacidad al impacto es la energía absorbida por la muestra para romperse. Se determina a
partir de la diferencia de alturas del péndulo en su carrera de carga.
• Las unidades son lb.pie.
Ensayo de Fatiga
Determina la resistencia del material a la aplicación de cargas cíclicas menores que el esfuerzo de
fluencia. Puede ocurrir por efecto de la rotación, la flexión o la vibración de un elemento
mecánico. Un método común es el ensayo de la viga en voladizo rotatoria.
La falla por fatiga ocurre regularmente en tres etapas:
• Inicio de una fisura,
• Propagación de la fisura con los ciclos y
• Rotura final de la sección resistente final.
Ensayo de termofluencia
Determina el comportamiento de un material sometido a un esfuerzo constante menor que el
esfuerzo de fluencia a una alta temperatura.
Los resultados se presentan como la deformación en función del tiempo para cada temperatura y
esfuerzos dados.
La rapidez de termofluencia es la relación del incremento de la deformación con el tiempo de
ensayo o la pendiente de la curva.
6) INDIQUE CUÁLES SON LOS DOS ENSAYOS MÁS IMPORTANTES QUE SE REALIZAN:
A) Para el acero
Prueba de ultrasonido
Las pruebas por ultrasonido son una forma de control de calidad utilizada para asegurar la fuerza y
la calidad del acero laminado o del acero creado en el piso de la fábrica para una variedad de
propósitos. Esto es importante para los compradores, que a menudo quieren acero de alta
calificación para proyectos específicos. Esta es una prueba tan importante que muchas empresas
ofrecen información precisa sobre qué dispositivos de ultrasonido se utilizaron y cómo probar el
acero. Por lo general, cada hoja individual se prueba, ya sea sobre una cinta transportadora (con
un dispositivo de ultrasonidos montado) o con la mano (con un dispositivo portátil, como una
varita). El objetivo es eliminar las placas de acero que tienen demasiados defectos inherentes en el
interior. Algunos defectos pueden ser vistos en el exterior de la placa, lo que a menudo significa
descalificación, pero otros defectos pueden estar ocultos en el interior del acero, donde las
partículas de metal no se han combinado adecuadamente y formaron áreas problemáticas. Al
igual que los nudos en una tabla de madera, estos defectos pueden causar que la placa se deforme
con el tiempo, o comprometer su integridad de manera que se rompa fácilmente.
Otro de los principales ensayos de calidad del acero es el ensayo de tensión y tracción.
La reducción en área en un ensayo de tracción es una medida de la ductilidad del acero o la
capacidad de resistir el desgarramiento durante el trabajado en frío. Un valor alto de reducción en
área, determinado en un ensayo de tracción, usualmente indica que el acero puede ser
severamente deformado antes de que se produzca fractura. Esta propiedad sería importante en
un acero usado para conformar formas complejas. La ductilidad medida de esta manera está
también relacionada con la manera en que el acero ha sido procesado.
B) Para el concreto
La prueba más importante del concreto endurecido es la de su resistencia a la compresión.
Por otro lado nos encontramos con el ensayo de revenimiento del concreto.
El propósito del ensayo de revenimiento o asentamiento del concreto es determinar la
consistencia del concreto fresco o de morteros cementicios y verificar la uniformidad de la mezcla
de bachada a bachada.
7) HAGA UN CUADRO SINÓPTICO RESUMIDO PARA LOS ENSAYOS DE LOS MATERIALES
METÁLICOS.
8) HAGA UN CUADRO SINÓPTICO RESUMIDO PARA LOS ENSAYOS DE LOS MATERIALES
CERÁMICOS.
9) HAGA UN CUADRO SINÓPTICO RESUMIDO PARA LOS ENSAYOS DE LOS MATERIALES
POLIMERICOS.
10) INDIQUE LA DIFERENCIA DEL COMPORTAMIENTO EN FATIGA DE LOS MATERIALES
ENUNCIADOS EN LA PREGUNTA # 1.
A) Para los materiales metálicos:
Las circunstancias que influyen en la rotura por fatiga de un material metálico son:
*Estado de la superficie: el estado de esta tiene gran importancia sobre la rotura por fatiga.
*Variaciones de sección: el límite de fatiga se reduce por los cambios bruscos de sección no
acordados con radios amplios, entalladuras de cualquier otra clase.
*Temperatura: en casi todos los materiales metálicos el aumento de temperatura por encima de
cierto valor, disminuye el límite de fatiga.
*Tratamientos térmicos: las termones internas provocadas por tratamientos térmicos, crean
localización de esfuerzos que pueden originar fisuras.
*Homogeneidad de la estructura cristalina: cuando la estructura no es homogénea puede suceder
que los cristales más pequeñas, se acuñen entre las más grandes, originando fisuras y la
consiguiente disminución de sección.
* Corrosión: cuando la corrosión existe no tiene tanto problema., pero si va actuando, cada punto
de corrosión se convierte como si fuera una entalle rebajando notablemente el límite de fatiga.
B) Para los materiales poliméricos:
Las fallas en los materiales poliméricos y materiales CMP (compuestos de matriz polimérica)
suelen ocurrir cuando el esfuerzo aplicado supera el límite a la fluencia, aunque también pueden
atribuirse a deficiencias en las propiedades del material como resultado de prácticas inapropiadas
durante su procesamiento, generando defectos como: porosidades, inclusiones y líneas de flujo.
Por su parte los defectos superficiales como grietas, rayones u otro tipo de marcas que signifiquen
la concentración de esfuerzos pueden a su vez ser causantes de falla, al aumentar su tamaño
debido a cargas repetidas en niveles de tensión por debajo del límite elástico del material, incluso
cuando este se encuentre relativamente libre de defectos. Cuando estos fallos en el material se
producen como consecuencia de cambios higrotérmicos o son inducidos mecánicamente por
condiciones de carga cíclica, se conocen como fallos por fatiga.
C) Para los materiales cerámicos:
Los materiales cerámicos poli cristalinos y los materiales compuestos de matriz cerámica pueden
degradarse cuando son sometidos a cargas fluctuantes. Este fenómeno es diferente de la
degradación que tiene lugar por interacción con el medio bajo una carga constante (fatiga
estática). Es un efecto relacionado con la carga y descarga de la grieta y se denomina fatiga cíclica,
fluctuantes existe propagación de grietas bajo factores de intensidad de tensiones inferiores al
umbral de propagación bajo cargas constantes. Fatiga o bien, simplemente fatiga. El término
cíclica en cierta manera es redundante pero a veces se utiliza por contraposición al término "fatiga
estática" que es utilizado en la literatura ceramista.
El efecto se pone claramente de manifiesto por el hecho que el a la rotura bajo cargas cíclicas es
menor que bajo cargas estáticas y también porque bajo cargas constantes.
D) En los vidrios:
Los fenómenos de fatiga en los vidrios dependen grandemente de la temperatura y de la
atmósfera en la que se llevan a cabo los ensayos la fatiga del vidrio se produce como
consecuencia de la disminución de la energía superficial por efecto de una absorción gaseosa en la
superficie de la grieta. Composición química del vidrio también tienen una influencia sobre la
fatiga del mismo, no solo en la medida en que aumenta la resistencia a la abrasión, sino también a
su atacabilidad química ya que la corrosión tiene lugar preferentemente sobre los iones alcalinos
del vidrio.
E) En los materiales compuestos:
Las primeras investigaciones sobre fatiga en materiales compuestos parecían mostrar que estos
materiales no eran sensibles a la fatiga o al menos no en la misma medida que los materiales
metálicos. Investigaciones posteriores con laminados no unidireccionales demostraron que
también se presenta el fenómeno de la fatiga en los materiales compuestos, con la desventaja
añadida de que la complejidad de su estudio es aún mayor porque las características de los
materiales compuestos dependen de las características de fibra y matriz por separado, porcentaje
de fibra/matriz, disposición geométrica de las capas, grado de polimerización, método de
fabricación y condiciones ambientales.
Se saben, sin embargo, algunos comportamientos de manera general. Así es sabido por ejemplo,
que las cargas de compresión son más perjudiciales que las de tracción, que los laminados con
fibras en ángulo con la carga son más sensibles que los unidireccionales y que la temperatura
elevada y las condiciones ambientales agresivas deterioran las características a fatiga que
presentan los materiales compuestos
BIBLIOGRAFIA:
http://www.slideshare.net/areatecnologia/propiedades-de-los-materiales-1574982
http://www.spanish.cl/ciencias-naturales/materiales-propiedades.htm
http://es.wikipedia.org/wiki/Material_compuesto
http://www.monografias.com/trabajos46/fracturas-mecanicas/fracturas-mecanicas2.shtml