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Desgastes y Fracturas de Materiales

1. LEANDROVALDES2638
FALLAS POR DESGASTE O FRACTURASFALLAS POR DESGASTE O FRACTURAS
CONCEPTOS BASICOSCONCEPTOS BASICOS

2. El metal de hierro se encuentra en la
naturaleza combinado con silicio y
azufre, mezclado con algunas arcillas,
arena, grava y roca.
El metal de hierro es procesado en un
horno de chorro de aire que mezcla el
metal con caliza y una forma de
carbón llamada coke. El calor y los
ingredientes brutos produce una
reacción química que extrae el hierro
del metal.
El carbón es el elemento que mas
afecta la dureza y fortaleza del
hierro. El hierro que posee un 2% de
carbono es el hierro fundido y el
hierro mas un 0,002% a 2,0% de
carbono es el acero.

3. Hay tres niveles de carbono para el acero
Nivel bajo 0,02-0,25%
Nivel medio 0,25-0,50%
Nivel alto 0,50-2,00%
Caterpillar usa hierro fundido para
productos como culatas y bloques de
motor
El acero es utilizado en forma muy diversa
desde gruesas placas resistentes al
desgaste a espaciadores delgados y
flexibles usados en transmisiones.

4. Para realizar un análisis de falla por desgaste o fractura
debemos tener en cuenta ocho pasos.

Definir de forma clara y concisa el problema

Organiza la acumulación de datos

Observar y anotar los datos

Pensar lógicamente sobre los datos

Identificar la causa mas probable

Comunicarse con la parte responsable de la falla

Hacer las reparaciones según las instrucciones

Continuar en contacto con el cliente

5. Conociendo nuestro cliente
podemos obtener información a
cerca de equipos, su aplicación,
modo de operación y programas de
mantenimiento.
También debemos obtener datos
sobre materiales, temperaturas,
presiones y lubricantes (calidad y
cantidad)
Siguiendo los pasos
mencionados podremos
identificar
claramente un problema de falla
por desgaste o fractura

6. Las causas mas comunes de fallas por desgaste son:

Por adherencia

Por abrasión

Corrosión

Erosión

Erosión por cavitacion

Fatiga por contacto

Desportillamiento por rozamiento

7. El desgaste por adherencia se produce cuando asperezas o
puntos salientes entre dos superficies móviles generan

8. Puntos calientes por fricción .Estos
pequeños puntos se desprenden y se
adhieren a la otra superficie, esto se
llama soldadura microscópica.
Si se continua con la operación de
este componente, superficies mayores
podrán fundirse y adherirse, la
temperatura de adhesión pueden
alcanzarse en segundos cuando las
superficies están sometidas a cargas.

9. Se produce desgaste por abrasión cuando partículas
quedan atrapadas entre dos superficies móviles.

10. Estas partículas se deslizan
provocando cortes acanalados,
golpes e incrustaciones.
El acanalamiento genera particulado
abrasivo el cual aumenta el desgaste
entre las superficies.
Cuando existe desgaste abrasivo
entre dos cuerpos el calor generado
por fricción es disipado por las capas
de lubricante o por conducción al
resto de las dos piezas.

11. La erosión en sistemas hidráulicos es provocada por
partículas que viajan con el fluido.

12. Las partículas pesadas causan
mas daño que partículas livianas, al
igual que partículas que viajan a
alta velocidad producirán mas daño
que las que se desplacen mas
lentas.
Los fluidos calientes pueden
moverse a velocidades mas altas
transportando las partículas
velozmente.
El choque de partículas en las
superficies causan desprendimiento,
arañazos y ralladuras.

13. La erosión por cavitación es causada por acción de impacto a
raíz deburbujas que implosionan sobre las superficies.

14. Las burbujas pueden formarse por,
aireación a causa de fugas o bajo nivel
de fluido, o burbujas de vacio generadas
por cambios repentinos de dirección de
flujo, velocidad o presión.
Las burbujas al ser sometidas a un
aumento rápido de presión implosionan
produciendo chorros pequeños de
fluidos a alta velocidad que impactan
contra las superficies. Estos impactos de
flujo pueden provocar deformaciones o
agrietamientos en las superficies
dependiendo de la dureza o fatiga del
material.

15. El deslizamiento y rodamiento de piezas de revolucion causa
fatiga por contacto. Este tipo de desgaste es ocasionado por
cargas excesivas, desalineamiento entre piezas moviles o
lubricacion inadecuada.

16. El desgaste por contacto produce
grietas y astillamiento que en
algunos casos se producen bajo la
superficie y no son visibles. El
agrietamiento provoca
desprendimiento de material en las
superficies de contacto.

18. La corrocion es generada por
actividad electroquimica

19. Describir tipos de corrosión
galvanica etc.

20. describir corrosión galvanica en
agua de mar

21. Protección contra la corrosión

22. Ánodo de sacrificio

24. Describir desportillamiento por
rozamiento

25. La resistencia del metal varia
dependiendo de la temperatura
como se puede ver en esta grafica.
Ahora veremos los tipos de falla
por fractura recordando siempre la
utilización de los ocho pasos.

26. Debemos conocer la siguiente terminología para determinar
el origen de una fractura

Concentrador de esfuerzos (irregularidades físicas)

Punto de iniciación (comienzo)

Fractura final (termino)

Fractura rápida (quebradiza, dúctil)

Fractura lenta (fatiga)

27. Las concentraciones de esfuerzo se producen por
cuatro causas principales
Formas geométrica -Filetes
-Agujeros
-Ranuras
Fallas de manufactura -Pliegues de forja
-Grietas de enfriamiento
-Grietas de muela
Defectos de materiales -Inclusiones
-Oquedades
-Grietas
Abusos -Ralladuras
-Muescas
-Escopladuras

28. Protección contra la corrosión