ENSAYO de FLUENCIA 😉✔🔧

Summary

Este video educativo explica el fenómeno de la fluencia, que es la deformación permanente de un material a altas temperaturas sin incrementar la carga aplicada. Se describe el ensayo de fluencia, que implica someter una probeta a una temperatura constante y registrar su deformación a lo largo del tiempo. Se destacan tres etapas: inicial, secundaria y terciaria, con la segunda marcada por una velocidad de fluencia estacionaria. La velocidad de fluencia y el tiempo de rotura son clave para evaluar el comportamiento del material. Los materiales con grano grueso son preferidos para reducir la fluencia, lo contrario a lo común. Este conocimiento es crucial para prevenir fallos en aplicaciones extremas, como las turbinas de aviones.

Takeaways

• 🔥 El fenómeno de la fluencia es una deformación permanente de un material que ocurre a una temperatura constante sin incrementar la carga aplicada.
• 🌡️ La fluencia en caliente generalmente ocurre en metales a altas temperaturas, aunque algunos metales como el plomo pueden experimentar fluencia a temperatura ambiente.
• 🧪 Para estudiar la fluencia, se realiza un ensayo de influencia, que implica someter una probeta a una temperatura constante y aplicar una carga constante para observar la deformación con el tiempo.
• 📈 Los ensayos de influencia generan una curva que muestra la deformación en función del tiempo, con tres zonas diferenciadas: primaria, secundaria y terciaria.
• 📉 En la zona secundaria de la curva, la velocidad de deformación (velocidad de fluencia estacionaria) es constante y representa el comportamiento más estable del material.
• ⏱️ El tiempo de rotura es un parámetro importante que indica cuánto tiempo tarda un material en romperse bajo condiciones de ensayo específicas.
• 🔝 Un aumento en la carga o la temperatura hace que las curvas de deformación se desplacen hacia arriba, lo que significa una mayor deformación inicial y una mayor velocidad de fluencia estacionaria.
• ⏲️ La reducción del tamaño de grano del material puede reducir el fenómeno de fluencia y retrasar el fallo, a pesar de que en otras situaciones un tamaño de grano fino es preferible.
• ✈️ La controlación de la fluencia es crucial en aplicaciones donde los materiales están sometidos a altas temperaturas, como en las turbinas de aviones.
• 🛠️ Para aplicaciones de alta temperatura, se utilizan materiales específicamente diseñados, como las super alegaciones, que son resistentes a la fluencia y a las altas temperaturas.

Q & A

¿Qué es la fluencia en caliente de un material?

Es una deformación permanente e irrecuperable que depende del tiempo, ocurre cuando un material está sometido a un esfuerzo y una temperatura constantes, lo que provoca que la pieza se deforme sin necesidad de incrementar la carga aplicada.

¿A qué temperaturas ocurre el fenómeno de fluencia en la mayoría de los metales?

En la mayoría de los metales, la fluencia ocurre a altas temperaturas, razón por la cual se conoce como fluencia en caliente.

¿Qué metales pueden experimentar fluencia a temperatura ambiente?

Metales como el plomo pueden experimentar fluencia a temperatura ambiente debido a su bajo punto de fusión.

¿Qué tipo de ensayo se realiza para estudiar la fluencia en un material?

Se realiza un ensayo de fluencia, en el cual se somete una probeta del material a una temperatura constante y se le aplica una carga que permanece fija, registrando la deformación a lo largo del tiempo.

¿Cuáles son las tres etapas que presenta la curva de fluencia?

La curva de fluencia presenta tres etapas: la fluencia primaria o transitoria, donde la velocidad de deformación decrece; la fluencia secundaria o estacionaria, donde la velocidad de deformación es constante; y la fluencia terciaria, donde la velocidad de deformación aumenta hasta que el material se rompe.

¿Qué ocurre en la etapa de fluencia secundaria?

En la etapa de fluencia secundaria, la curva se aproxima a una recta y la velocidad de deformación es mínima y constante debido a que la resistencia del material y el recocido causado por la temperatura se equilibran.

¿Qué sucede en la etapa de fluencia terciaria?

En la etapa de fluencia terciaria, la velocidad de deformación se acelera debido a la reducción de la sección eficaz de la probeta y a la aparición de agrietamientos, lo que finalmente conduce a la rotura del material.

¿Cómo afecta el incremento de la carga o la temperatura al ensayo de fluencia?

El incremento de la carga o la temperatura aumenta la deformación instantánea y la velocidad de fluencia estacionaria, lo que acorta el tiempo de rotura, acelerando el fenómeno de fluencia y llevando al fallo del material más rápidamente.

¿Qué parámetros son los más importantes en el ensayo de fluencia?

Los parámetros más importantes son la velocidad de fluencia estacionaria en la segunda etapa y el tiempo de rotura final.

¿Por qué es importante controlar el fenómeno de fluencia en aplicaciones de alta temperatura?

Es crucial para evitar el fallo de piezas en aplicaciones como las turbinas de avión, donde las deformaciones por fluencia podrían causar la rotura de los álabes o el roce con otras partes, lo que podría llevar a fallos catastróficos.