Diseño para Fatiga - webaero

Tensión
alterna, S a
Vacío
su efecto sobre el rendimiento ante la fatiga es
mayor cuanto mayor es la resistencia del material.
Por lo tanto, la mejora de la vida a la fatiga
de componentes o estructuras mediante la introducción
de tensiones residuales tan sólo resulta
eficaz, en función de los costes, en el caso de los
materiales de mayor resistencia.
Las tensiones residuales ejercen
una influencia similar sobre la vida a la
fatiga que la de las tensiones medias
impuestas desde el exterior, es decir, una
tensión de tracción reduce la vida a la
fatiga, mientras que una tensión de compresión
la aumenta. No obstante, existe
una diferencia importante relacionada
con la estabilidad de las tensiones residuales.
Mientras que una tensión media
aplicada desde el exterior, por ejemplo la
tensión causada por pesos muertos,
actúa constantemente (siempre y cuando
la carga esté presente), las tensiones
residuales pueden relajarse con el tiempo,
especialmente si hay valores máximos
elevados en el espectro de carga
que causen fluencia local en las concentraciones
de tensiones.
6.8 Efectos de la Corrosión
La corrosión, tanto en el agua
dulce como en la salada, puede tener un
FACTORES PRIMARIOS QUE AFECTAN…
Aire Húmedo
Fatiga por
corrosión
10 3 10 4 10 5 10 6 10 7 10 8
N ciclos hasta el agotamiento
Figura 27 Efecto de la corrosión sobre muestras sin entalladura
efecto muy perjudicial sobre la resistencia a la
fatiga de los materiales industriales. Incluso el
agua destilada puede reducir la resistencia a la
fatiga de ciclo grande hasta menos de dos tercios
de su valor en el aire seco.
La figura 27 muestra esquemáticamente
las curvas S-N típicas para el efecto de la corrosión
sobre probetas de acero sin entalladura. La
precorrosión, previa a los ensayos de fatiga,
introduce picaduras con forma de entalladura
que actúan como concentradores de la tensión.
La naturaleza sinergética de la fatiga inducida
por la corrosión se ilustra en la figura mediante la
resistencia a la fatiga drásticamente inferior que
se obtiene cuando la corrosión y los ciclos de
fatiga actúan simultáneamente. El efecto más
intenso de la corrosión se observa en el caso de
las probetas no entalladas; la reducción de la
resistencia a la fatiga es muy inferior en el caso
de las probetas entalladas, tal y como se muestra
en la figura 28.
Amplitud de tensión
alternante
psi x 10 3
100
80
60
40
20
0
Con entalladura
agua
Sin entalladura, aire
Sin entalldura,
agua
Con entalladura, aire
10 5 10 6 10 7 10 8
ciclos hasta el agotamiento
Figura 28 Fatiga por corrosión en muestras de acero SAE 3140 templado
con y sin abolladura, expuesta al agua
43