Aleaciones de hierro (1).pptx

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El análisis de falla es una herramienta útil, por que no solamente busca identificarlos mecanismos de fractura o degradación que causan las fallas de elementosmecánicos y de equipos sino también, establecer responsabilidades y lo que tal vez

sea más importante, facilitar la toma de medidas correctivas que previenen larecurrencia de la falla [1 ! En cuanto a la falla del componente estudiado en estetraba"o, se presenta como un con"unto de grietas longitudinales de diversos tama#ossobre la pared interna de una camisa, la cual hace parte de un motor diesel decombustión interna del tipo $1% de &'(( hp, utilizado para el bombeo de petróleo ycon treinta y cinco mil horas de servicio, cumpliendo con un &),*+ de su vida útil! osensayos realizados fueron análisis visual, análisis de la morfolog-a de la fractura através de microscopia óptica y electrónica de barrido, análisis qu-mico, análisis dedise#o, metalograf-a y dureza!

n-lisis de #allas+#undiciones,

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K. M" ER>" E$ T ME 8D8$En esta etapa del traba o se describen los procedimientose1perimentales utiliAados en esta investigación, con loscuales se pretende determinar la causa #ue llevo alagrietamiento de la camisa, 9Tablas a continuación:.

.omposición/u-mica

.on el fin de conocerla composiciónqu-mica del materialde la camisa delmotor, se realizó unanálisis qu-micocuantitativo porespectroscopia deemisión de chispacon un equipo 0)'%( 2E3!

"n-lisis de #allas+#undiciones,


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7. RE$1 "D8$ T D>$C1$>8NE$

7.K. >nspecci'n ?isual "a camisa en estudio presenta un alto agrietamiento en la super=cie interiorde la camisa 9alrededor de ocho 9>: grietas fueron determinadas, presentandouna distribución aleatoria:, el crecimiento de estas grietas es en la direccióna1ial y las hay de diversas longitudes 9m nima 3.D> mm y m*1ima/.-/mm:. $l limpiar la super=cie e1terior de la camisa se encontró unagrieta de longitud considerable en la dirección a1ial y al realiAarse lacomparación con el interior de la camisa resultó ser parte de la misma grieta#ue presento la mayor longitud en el interior.

&l obser'arse con detalle la

super cie interior del cilindro en su parte superiorse obser'a una super ciedeteriorada debido a la presenciade un gran número de ca'idadeslas cuales se encuentran mu* cercade las grietas.

n lisis de #allas+#undiciones,

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$l realiAarse una inspección visual en el e1terior de la camisa,espec =camente en el surco donde es colocado el empa#ue superior,

se determinó la presencia de poros como se aprecia en la Figura - .Estos se presentan en todo el per metro de la camisa y como puedeobservarse es un defecto notable.


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IealiAada la inspección con tintas penetrantes en la camisa se

detecto la presencia de grietas y tambi5n se observó una serie dedefectos super=ciales, los cuales se pueden caracteriAar por unamorfolog a del tipo cavidad, 9Figura 3:.

s s de a as+#undiciones,

7.7 Composici'n Xuímica: "a composición #u mica porEspectroscop a de Chispa entregó los siguientes resultados 3


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Espectroscop a de Chispa entregó los siguientes resultados 3. 0 %i, -.D>+0 ;n, -.-D30 &, -.- >0 %, -. //0 Cr, -. 0;o, -./.+ 'H 9+ Jgf:, e#uivalentea 88 'B 9convertida:.

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7. "n-lisis Me!alogr- co:El an*lisis metalogr*=co de la camisa se realiAó sobre cortes

transversales y longitudinales cerca a la grieta de mayor longitud. %eencontró una micro estructura caracter stica de una fundición de hierrogris, donde se observan las ho uelas de gra=to contenidas en una matriAperl tica. Tambi5n se observa la presencia de =nos carburos dispersos,ver Figuras 8 a D. %obre el corte longitudinal se observó la presencia depart culas =nas de gra=ta secundaria.

+#undiciones,

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7. "n-lisis #rac!ogra co: %obre la super=cie de fractura /, 9Figura >:, la Aona de nucleación de lagrieta 9región $: tiene una te1tura rugosa, opaca y porosa 9Figura


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Kna observación de la super=cie interna de la camisa, Figura

/-, reveló la presencia de una serie de cavidades 9di*metropromedio de 3 mm:, las cuales son un defecto caracter stico delos procesos de fundición.



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7.4 "n-lisis de #alla:"a falla de la camisa se inicio probablemente por la presencia dediscontinuidades en la super=cie de la camisa, es decir por losdefectos generados por la rugosidad super=cial de la fundición, loscuales pueden haber actuado como concentradores de esfuerAo#ue hayan disminuido la capacidad de carga de la camisa pordeba o de las condiciones de dise?o. Qtra condición #ue colaboróen la falla de la camisa se debe a la presencia de diferentesformas de gra=ta, esta estructura se asocia a una tendencia fr*gil,ya #ue puede interpretarse como una discontinuidad alargada enla matriA #ue se aseme a a un defecto tipo grieta. "as diferenciasobservadas en la microestructura de la camisa sugieren #ue elmolde presento condiciones de enfriamiento diferentes y por lotanto las propiedades en la camisa variar*n como se pudoobservar en los ensayos de dureAa. "a propagación de la falla se

desarrolló por cuenta del tipo de cargas a las cuales estuvo


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9. C8NC 1$>8NE$ T REC8MEND"C>8NE$$ partir de los resultados obtenidos de los ensayos realiAados y suposterior an*lisis se puede concluir #ue \ El origen de la falla en la camisa se debe a una elevada presencia decavidades ubicadas en la super=cie interior del cilindro, mase1actamente en la región del punto muerto superior. Estas cavidades seconsideran defectos originarios del proceso de fundición.

\ "as cavidades act an como concentradores de esfuerAo llegando al

punto de reducir la resistencia del componente y as nuclear la grieta yprecisamente en esta región se encuentran las mayores solicitaciones dela camisa.

\ (iferencias en microestructura evidencian #ue se traba ó condiferentes condiciones de enfriamiento, manifest*ndose como un

segundo mecanismo de falla #ue se asocia con una tendencia fr*gil.


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. =>= >8 R"#["/V '. 'ernandeA, E. Espe o, ];ec*nica de Fractura y $n*lisis de Falla,^

Bogot* Kniversidad 4acional de Colombia., -- , p. 3/+. U V C. Branco, H. Mnfante, $. %ousa, ]$ failure analysis study of wetliners in maritime diesel engines^, Engineering Failure $nalysis, vol . p. 8D.

U V ;. %higley, ];echanical Engineering (esign^, Dnd ed, 4ew @orJ;cYraw6'ill, -- , p -+.

U+V %. $vner, ]Mntroducción a la ;etalurgia F sica^, ;cYraw6'ill., />,p. +3+.

U8V ;. $shby, (. Sones, ]Engineering ;aterials /. $n introduction to theirproperties _ applications^, nd ed, Butterworth Ed,./


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Realizado por:Álvarez Jhazmiriam

Cardoza María E.Navarro Juan P.Parra u!l"mar

"leaciones #errosas

racias.\\

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