Comportamiento de los Materiales ante Fatiga, Fluencia y Procesos de Fabricación
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Fatiga en Uniones y Elementos Estructurales
En los elementos en los que existen uniones entre piezas, se originan las lógicas fisuras. En este caso, no existe fase de nucleación de fisuras y la duración del elemento está limitada por la velocidad de crecimiento de la misma; por este motivo, es preciso realizar ensayos no destructivos periódicos. Cuando una pieza se encuentra sometida a un proceso de fatiga, las grietas de tamaño diminuto existentes en el material van creciendo progresivamente hasta que, en un momento dado, el tamaño de la grieta mayor es lo suficientemente grande como para que se produzca la rotura del elemento.
Fluencia: Deformación a Altas Temperaturas
Los elementos sometidos a altas temperaturas, como turbinas, calderas o reactores, experimentan deformaciones plásticas importantes, a pesar de que a temperatura ambiente y sometidos a la misma carga apenas se deformarían elásticamente.
Mientras que a temperatura ambiente la deformación producida en un elemento sometido a una determinada carga es instantánea, a altas temperaturas esta deformación depende tanto del tiempo de actuación de la fuerza como de la temperatura a la que el elemento se encuentra sometido.
Se define como fluencia la lenta y continua deformación plástica que sufre un material a alta temperatura bajo la acción de una carga constante. La deformación por fluencia que experimenta un material es tanto mayor cuanto mayor sea la temperatura, la carga aplicada o el tiempo que dicha carga ha estado actuando.
La temperatura a la que se producen los fenómenos de fluencia está relacionada con la temperatura de fusión, de tal forma que los efectos de la fluencia comienzan a ser importantes a partir de 0,4 veces la temperatura de fusión expresada en kelvin.
Propiedades de Fabricación
Entre las propiedades tecnológicas más relevantes se pueden mencionar:
- Maleabilidad: indica si un material se puede estirar en láminas sin romperse.
- Ductilidad: señala si se puede estirar en forma de hilos.
- Forjabilidad: da idea de la capacidad que posee un material para ser forjado.
- Maquinabilidad: indica si se pueden aplicar procesos de arranque de viruta al material.
Existen otras propiedades que se refieren a la capacidad para someter al material a procesos de extrusión, soldadura, entre otros.