Qué es fractura dúctil ?

¿Qué significa fractura dúctil?

Una fractura dúctil es un tipo de fractura caracterizada por una extensa deformación plástica o estrechamiento. Esto generalmente ocurre antes de la fractura real.

En una fractura dúctil, hay absorción de cantidades masivas de energía y una propagación más lenta antes de que ocurra la fractura en comparación con una fractura frágil.

Todos los procesos de fractura implican dos pasos, la formación y propagación de grietas, que son respuestas a la tensión impuesta. La tasa de fractura depende en gran medida de la mecánica de propagación de la grieta. Se dice que las grietas que se producen en los materiales dúctiles son estables, lo que significa que pueden resistir la extensión sin aumentar la tensión. Sin embargo, en materiales frágiles, las grietas son inestables, lo que significa que la propagación de grietas, una vez iniciada, continúa espontáneamente sin un aumento en el nivel de tensión.

Al comprender las fracturas dúctiles, los ingenieros pueden desarrollar productos y materiales industriales más confiables y seguros. Por ejemplo, la ductilidad es una propiedad deseable en aplicaciones de alta temperatura y alta presión en plantas de reactores debido a las tensiones añadidas en los metales. La alta ductilidad en estas aplicaciones ayuda a reducir en gran medida la posibilidad de una fractura frágil repentina.

Industriapedia explica la fractura dúctil

Una fractura es uno de los conceptos más cruciales en términos de ingeniería de materiales. En general, una fractura es un cuerpo que se separa debido a las tensiones impuestas. El término ruptura dúctil se refiere a la falla de materiales altamente dúctiles y, en tales casos, los materiales se separan en lugar de agrietarse.

Casi todos los materiales de ingeniería sufren solo dos tipos de modos de fractura: fractura frágil y fractura dúctil.

Los materiales dúctiles exhiben cantidades masivas de pandeo o deformación plástica en comparación con los materiales quebradizos. En una fractura dúctil, la fisura crece a un ritmo lento y va acompañada de una gran deformación plástica. En este caso, la fisura no se expande excepto cuando hay altos niveles de tensión.

Una fractura dúctil en aleaciones metálicas y metales generalmente se origina por el crecimiento, iniciación y coalescencia de vacíos microscópicos que ocurren durante la deformación plástica. La nucleación vacía generalmente ocurre en las interfaces de las partículas de segunda fase. En estas interfaces, la disociación se considera el mecanismo dominante de la nucleación de vacíos. Tras la nucleación de vacíos, hay más deformación plástica y aumento del tamaño de los vacíos y distorsión en la forma, lo que se puede denominar crecimiento de vacíos. A medida que estos vacíos se agrandan y se distorsionan sustancialmente con la deformación plástica, los vacíos adyacentes se unen entre sí debido a la localización de la deformación plástica en la matriz del intervalo que forma la superficie de fractura final. La coalescencia de vacíos se puede monitorear directamente mediante análisis SEM de las superficies de fractura porque la coalescencia de vacíos es la etapa final en la fractura dúctil.

Bajo la vista de un microscopio, las superficies de los materiales con fracturas dúctiles aparecen irregulares y ásperas, y muestran algunos hoyuelos. Pero en casi todas las situaciones de diseño, los materiales que exhiben fractura dúctil son preferibles por varias razones, que incluyen:

  • Los materiales dúctiles se deforman elásticamente, lo que ralentiza el proceso de fractura y permite más tiempo para corregir los problemas
  • Se requieren mayores cantidades de tensión de energía para deformar un material dúctil.
  • Los materiales dúctiles son indulgentes y cualquier error en el proceso de diseño no resulta inmediatamente en una falla catastrófica.

Novedades

Subir

Esta página web utiliza cookies de terceros Más información

¿Deseas leer el artículo completo?