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1 |
Fernando
Paúl Grefa Toledo |
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https://orcid.org/0009-0001-2514-2211 |
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Facultad
de Ingeniería, Universidad Nacional de Chimborazo, Riobamba, Ecuador. |
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2 |
Francis
Fernando Lara Torres |
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https://orcid.org/0009-0002-5892-4620 |
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Facultad
de Ingeniería, Universidad Nacional de Chimborazo, Riobamba, Ecuador. |
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3 |
Tania
Karina Berrezueta Espín |
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https://orcid.org/0000-0003-3353-9910 |
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Facultad
de Ciencias Administrativas, Escuela Politécnica Nacional, Quito, Ecuador=
tania.berrezueta@epn.edu.ec
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Artículo de Investigación Científica y Tecnológica Enviado: 04/05/2023 Revisado: 12/06/2023 Aceptado: 14/07/2023 Publicado:30/08/2023 |
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Cítese: |
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Grefa Toledo, F. P., Lara Torres, F. F., & Berrezueta Espín, T=
. K.
(2023). Revisión del estado del arte de las Fracturas de Materiales. AlfaPublicaciones, 5(3), 185–204. https://doi.org/10.33262/ap=
.v5i3.397
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ALFA PUBLICACIONES, e<=
span
style=3D'font-size:10.0pt;line-height:115%;font-family:"Times New Roman",=
serif;
mso-fareast-font-family:Calibri;mso-ansi-language:ES-EC;mso-fareast-langu=
age:
EN-US'>s una revista multidisciplinar, trimestral, que se publicar=
á en
soporte electrónico tiene como misión contribuir a la
formación de profesionales competentes con visión humanística y crítica q=
ue
sean capaces de exponer sus resultados investigativos y científicos en la
misma medida que se promueva mediante su intervención cambios positivos e=
n la
sociedad. https://alfapublicacion=
es.com |
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Esta revista =
está
protegida bajo una licencia Creative Commons Attribution Non Commercial No
Derivatives 4.0 International. Copia de la licencia: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ |
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Palabras claves: Fracturas,
materiales, mitigación, industria. |
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Resumen Objetivos:=
Revisar y analizar distintas
investigaciones que abordan las distintas fracturas que se presentan en l=
os
materiales, es decir, aquella que ocurre cuando un elemento sólido es
separado en dos o más partes debido al sometimiento de este a una fuerza,
información que es importante de ser compartida debido a que, a partir de
este conocimiento se pueden generar estrategias de mitigación, mismas que
permiten el uso correcto y sostenible de los materiales, en dependencia de
las variables de selección. Metodología: <=
/b>Se utiliza una investigación de tipo
documental bibliográfica, con el fin de sintetizar la información obtenid=
a a
partir del criterio de profesionistas e investigadores, y utilizar estos
desarrollos a favor de la comunidad tanto del sector estudiantil como del
sector profesional, Resultados:
Se genera la motivación de la indagación de temas relacionados con las fo=
rmas
de mitigación y el establecimiento de las causas raíz de las fracturas, a=
sí
como la propagación del diseño de estrategias que sean aplicables en
diferentes estructuras de la industria en donde el propósito general sea =
el
de garantizar la seguridad, Conclusiones:
se logra con la debida detección de las fuentes de las distintas fractura=
s. Área
de estudio general: ciencia de los materi=
ales, Área de estudio específica: =
resistencia
de los materiales, Tipo de estudio: revisión bibliográfica. |
||
|
Keywords: Fracture,
strategies, industry, safety. |
|
Abstract Objectives. To review and analyze different
investigations that address the different fractures that occur in materia=
ls,
that is, the one that occurs when a solid element is separated into two or
more parts due to the subjection of this to a force, information that is
important to be shared because, from this knowledge, mitigation strategies
can be generated, which allow the correct and sustainable use of material=
s,
depending on the selection variables. <=
/span>Methodology:<=
/span> A bibliographic documentary type resear=
ch
is used, in order to synthesize the information obtained from the criteri=
a of
professionals and researchers, and to use these developments in favor of =
the
community, both in the student and professional sectors, Results: It generates the motivation of the inqu=
iry
of topics related to the forms of mitigation and the establishment of the
root causes of fractures, as well as the propagation of the design of
strategies that are applicable in different structures of the industry wh=
ere
the general purpose is to ensure safety, Conclusions: it is achieved with the proper detectio=
n of
the sources of the different fractures. |
||
Introducción
La
fractura de materiales, es un fenómeno que se considera fundamental, por en=
de,
vez crítico en la ciencia de materiales y la ingeniería, debido a que es ob=
jeto
de considerables investigaciones a lo largo del tiempo, esto, en razón a qu=
e la
resistencia y durabilidad de los materiales son aspectos cruciales para el
correcto funcionamiento de sus componentes, así como también en sus
estructuras, las cuales, deben ser adaptables a las diversas industrias, de=
sde
la construcción en la industria automotriz hasta la aviación y la medicina =
En
la presente investigación, se contextualiza la fractura de materiales, medi=
ante
el análisis de los mecanismos que la rigen, las formas de evaluar la
resistencia y tenacidad de los materiales frente a la fractura, por lo tant=
o,
se exponen estrategias que permiten prevenir y controlar este fenómeno, ade=
más
por medio de los resultados obtenidos se busca comprender el cómo y por qué=
los
materiales se fracturan, a fin de desarrollar soluciones eficaces para mejo=
rar
su rendimiento y seguridad en aplicaciones prácticas.
Mediante
la investigación y el análisis de los mecanismos de fractura y la aplicació=
n de
técnicas de evaluación y mitigación, se puede avanzar hacia el desarrollo de
materiales más resistentes, y su vez sostenibles para satisfacer las demand=
as
de una sociedad en constante evolución.
Dentro
de este marco, la presente investigación, busca proporcionar una visión
integral sobre la fractura de materiales, destacando la importancia de la
investigación interdisciplinaria mediante la revisión de la teoría de la
fractura de materiales las que son dúctiles y frágiles que son propuestas e=
n la
industria, de tal manera que se pueda abordar de manera objetiva los desafí=
os
en donde el diseño y fabricación de materiales con resistencia a la fractur=
a y
estrategias efectivas de mitigación de fracturas son fundamentales para
garantizar la seguridad y durabilidad de las aplicaciones industriales. La
comprensión de los mecanismos de fractura y la aplicación de técnicas avanz=
adas
de análisis y caracterización son clave para abordar estos desafíos de mane=
ra
efectiva, la continua exploración y comprensión de la fractura de materiale=
s es
crucial para impulsar la innovación que permita garantizar un futuro más se=
guro
en el ámbito de la ciencia de materiales en cuanto se refiere a la ingenier=
ía
aplicada.
Metodología
La
presente investigación, del trabajo sobre la fracturación de materiales, lo
analítico implica el estudio profundo de los mecanismos de fractura y el
análisis de datos, mientras que lo sintético implica la integración y sínte=
sis
de información para diseñar estrategias de mitigación efectivas.
El
enfoque que se utilizo es cualitativo (teoría documentada), basado en técni=
cas
de revisión bibliográficas en textos, documentos y artículos científicos,
utilizadas con el propósito de descubrir un nuevo concepto basados en ideas
propuestas por los autores, y finalmente utilizarlos en función del
planteamiento del problema, es decir, su análisis es narrativo.
En
el desarrollo de la etapa inicial se revisará y se recolectara investigación
desarrollada sobre fractura de materiales, específicamente de los mecanismo=
s de
fractura y las estrategias de mitigación, puesto esta información permite
comprender a nivel microscópico cómo ocurre la fractura en los materiales y
cómo se pueden mejorar sus propiedades.
Mediante
técnicas de fracturación, se pueden identificar características críticas en=
la
superficie fracturada, como fisuras, microgrietas y zonas de deformación, q=
ue
arrojan luz sobre los mecanismos de fractura involucrados. Esta información=
es
clave para el diseño y selección de materiales más resistentes y duraderos,=
así
como para desarrollar estrategias específicas de mitigación que prevengan.
Gracias a la fracturación, es posible avanzar en la innovación de materiale=
s y
en la mejora continua de la seguridad y fiabilidad de componentes y
estructuras, contribuyendo así a un progreso significativo en la ingeniería=
de
materiales. Esto permitió verificar si el proceso de investigación era acer=
tado
o erróneo, proceso que permite la etapa final del material recopilado, fue
clasificado siendo depurados aquellos datos con mayor relevancia, con la
finalidad de realizar el análisis respectivo, discutir los resultados y
establecer conclusiones.
En
definitiva, la fractura de materiales es un campo de estudio esencial en la
ingeniería de materiales, que se centra en comprender los mecanismos de
fractura y desarrollar estrategias de mitigación para mejorar la resistenci=
a y
durabilidad de los materiales en diversas aplicaciones industriales. Un asp=
ecto
clave en este campo es la distinción entre materiales frágiles y dúctiles. =
Los
materiales frágiles tienen una baja tenacidad y tienden a fracturarse sin u=
na
deformación significativa bajo cargas aplicadas, lo que resulta en un fallo
abrupto y catastrófico. Por otro lado, los materiales dúctiles son capaces =
de
deformarse considerablemente antes de la fractura, lo que les confiere una
mayor capacidad de absorber energía antes de fallar. Comprender cómo se
producen estas fracturas y desarrollar estrategias para mejorar la tenacida=
d de
los materiales frágiles o la resistencia a la propagación de grietas en los
materiales dúctiles son objetivos cruciales para garantizar la seguridad y
eficiencia de los componentes y estructuras en diversas industrias.
Se
explican los procesos microscópicos involucrados en la propagación de griet=
as,
así como la influencia de la microestructura y las propiedades del material=
en
la fractura, teniendo en cuenta que la propagación puede ser de carácter
intergranular o intragranular, esto en dependen=
cia de
distintas variables como el tipo de material, la mecánica propia de la
fractura, los mecanismos a los que son sometidas las piezas evaluadas y tam=
bién
la manufactura desarrollada para la obtención de las mismas.
La
fractura dúctil, está asociada con la deformación plástica, es decir, la
cantidad de deformación plástica que se necesita para producir la fractura
puede ser, en algunos casos limitada, con un consumo pequeño de energía, en
este caso, aun cuando literalmente la fractura presente deformación plástic=
a,
desde el punto de vista ingenieril, la fractura es frágil y puede iniciarse=
en
una entallada o grieta aguda
El
comportamiento de fractura dúctil varía según el tipo, es decir, algunos
materiales son más susceptibles que otros, por ejemplo, las aleaciones de
aluminio que se endurecen por precipitación pueden contener partículas
intermetálicas de mayor tamaño junto con fases secundarias precipitadas de
tamaño submicroscópico que están dispersas finamente en la matriz. Además,
estas aleaciones pueden contener partículas muy dispersas de tamaño
icrométrico, agregadas durante el proceso de solidificación para facilitar =
el
refinamiento del grano
Figura 1
Tipos de fracturas observados en metal=
es
dúctiles
a) Cizalladura en monocr=
istales
b) Totalmente dúctil en
policristales
c) Relativamente dúctil =
en
policristales
Fuente:
Extraído de fractura de materiales
En la fractura dúctil, el cuello de
botella se refiere a una zona localizada alrededor de la punta de una griet=
a en
un material dúctil, que se produce en una deformación plástica intensa. Esta
región, se caracteriza por una reducción en la sección transversal del mate=
rial
y una concentración de tensiones.
Cuando se aplica una carga a un material dúctil con una grieta, se generan
tensiones concentradas en la punta de la grieta estas tensiones provocan qu=
e la
deformación plástica se concentre en una región estrecha, formando el cuell=
o de
botella
En
el contexto de la fractura dúctil, el término "cuello de botella"=
se
utiliza para describir una región localizada alrededor de la punta de una
grieta en un material dúctil. Esta zona exhibe una deformación plástica int=
ensa
y se caracteriza por una reducción en la sección transversal del material, =
así
como una concentración de tensiones.
Cuando
una carga es aplicada a un material dúctil que contiene una grieta, se gene=
ran
tensiones concentradas en la punta de dicha grieta. Estas tensiones causan =
que
la deformación plástica se concentre en una región estrecha, dando origen al
cuello de botella. Este fenómeno es una respuesta adaptativa del material c=
on
el propósito de redistribuir la carga y absorber energía durante el proceso=
de
fractura dúctil
Se
refiere a la capacidad de los materiales dúctiles para deformarse de manera
permanente sin fracturarse, es decir, que, durante la deformación plástica,=
los
átomos y las estructuras cristalinas del material se desplazan y se
reorganizan, permitiendo que el material cambie de forma sin experimentar u=
na
fractura inmediata.
Este
proceso ocurre a nivel microscópico, donde las dislocaciones se mueven y se
deslizan a lo largo de los planos cristalinos, contribuyendo a la capacidad=
de
deformación del material. La deformación plástica en la fractura dúctil es =
un
mecanismo deseable, ya que, permite mayor absorción de energía y evita la
propagación rápida de grietas, lo que resulta en una mayor resistencia y
tenacidad del material
En
la fractura dúctil, los materiales dúctiles tienen la capacidad de deformar=
se
de manera permanente sin fracturarse, lo que se conoce como deformación
plástica, durante este proceso, las partículas y estructuras cristalinas del
material se desplazan y reorganizan, lo que permite que, el material cambie=
de
forma sin que ocurra una fractura inmediata. A nivel microscópico, las
dislocaciones, que son defectos en la estructura cristalina, se desplazan y=
se
deslizan a lo largo de los planos cristalinos, lo que contribuye a la capac=
idad
de deformación del material. La deformación plástica en la fractura dúctil =
es
un mecanismo beneficioso, ya que permite una mayor absorción de energía y e=
vita
la propagación rápida de grietas
La
elongación es, una medida cuantitativa de la deformación plástica que
experimenta un material antes de la fractura se define como, el alargamiento
relativo del material en la dirección de la carga aplicada y se expresa com=
o un
porcentaje del incremento en longitud respecto a su longitud original
Una
alta elongación en un material, indica mayor capacidad de deformación plást=
ica,
lo que significa que, puede soportar cargas sin romperse prematuramente, la
elongación es un parámetro crítico para evaluar la tenacidad y resistencia =
de
un material frente a la fractura dúctil.
La
reducción del área transversal es otro indicador clave en la fractura dúcti=
l.
Se refiere a la disminución en la sección transversal del material después =
de
haber sido sometido a una carga de tracción. Este fenómeno está directamente
relacionado con la deformación plástica y la formación de cuellos de botella
alrededor de las puntas de las grietas
En
este sentido se expone que, una alta reducción del área transversal en un
material indica que ha experimentado una extensa deformación plástica antes=
de
fracturarse, esto se traduce en mayor capacidad de absorción de energía y u=
na
resistencia mejorada frente a la propagación de grietas, por ende, en un
material más tenaz y confiable
Existen
distintas investigaciones que analizan los mecanismos de fractura de tipo
dúctil, mismos que se ha llevado a cabo durante décadas, con la finalidad de
mejorar la ductilidad de los materiales y poder establecer las causas
verdaderas de su inducción, así como la mecánica de su desarrollo
Esta,
ocurre sin deformación plástica apreciable y por propagación rápida de una
grieta, es decir, la dirección del movimiento de grieta es perpendicular a =
la
dirección de la tensión aplicada y produce una superficie de fractura
relativamente plana. En la mayoría de los materiales cristalinos frágiles, =
la
propagación de la grieta se debe a la rotura sucesiva de enlaces atómicos a=
lo
largo de planos cristalográficos, proceso que se denomina descohesión o
clivaje. Este tipo de fractura se dice que, es transgr=
anular,
debido a que las fisuras pasan a través de los granos. El proceso de clivaj=
e es
más probable cuando el deslizamiento de dislocaciones se encuentra restring=
ido
En
el mundo de los materiales cristalinos frágiles, la propagación de la grieta
ocurre debido a la rotura sucesiva de enlaces atómicos a lo largo de planos
cristalográficos, un proceso conocido como descohesión o clivaje, esto crea=
una
superficie de fractura sorprendentemente plana y cristalina, de esta forma =
se
descubre cómo el movimiento de la grieta se desplaza perpendicularmente a la
dirección de la tensión aplicada, generando una fractura con características
únicas
Figura 2
Representación esquemática de la fractura frági=
l en
el plano dhkl
Fuente:
Filosofía=
de la
Mecánica
Fractura
Intergranular
Probablemente
el mecanismo de rotura más fácilmente reconocible es el caso de las fractur=
as
intergranulares, puesto que la observación de las superficies de fractura
revela el carácter tridimensional de los granos
En
el contexto de una fractura intergranular, "50 &#=
956;m"
y "100 µm" se refieren a las dimensiones de las características o
elementos de la microestructura observados en la superficie fracturada. Est=
as
dimensiones se expresan en micrómetros (μm=
), que
es una unidad de longitud que equivale a una milésima parte de un milímetro=
.
Figura 3
Fractura Intragranular (F. Heredero)
Fuente:
Introducción a la Ciencia de los Materiales y sus Propiedades
Esfuerzo y Ten=
sión
Intragranular
Es
una magnitud física que, representa la fuerza aplicada sobre un material por
unidad de área, es decir, una medida clave para evaluar la resistencia y la
capacidad de carga de los materiales ante diferentes condiciones de carga
La
tensión intragranular, se refiere a las fuerzas
internas que actúan dentro de los granos individuales de un material
cristalino, estas tensiones pueden resultar de la aplicación de cargas exte=
rnas
o de la presencia de defectos y heterogeneidades en la microestructura.
Para
comprender y predecir el comportamiento de fractura de materiales, es cruci=
al
evaluar su tenacidad, se examina técnicas experimentales como ensayos de
tracción, pruebas de impacto y ensayos de fractura, que permiten determinar=
la
resistencia mecánica y la capacidad de absorción de energía de los material=
es.
Método SEND
Esta
técnica implica someter a una probeta con una entalla =
prefisurada
en su base a flexión hasta que se rompa. Se utilizaron probetas prismáticas=
de
dimensiones de 45x10x5 mm. La entalla se creó utilizando un disco de diaman=
te
de 0,3 mm de espesor para lograr una relación entre la longitud de la ental=
la y
la altura de la probeta (a/W) de 0,3
Para
generar la prefisura, se aplican esfuerzos
compresivos cíclicos axiales con una relación de carga R=3D10, una frecuenc=
ia de
18 Hz y una tensión máxima de 830 MPa para las calidades 16F y 16M, y de 780
MPa para la 27C. Estos ensayos se realizan en una máquina servohidráulica
INSTRON con una célula de carga de 100 kn
La
aplicación de cargas cíclicas se reconoce como un método efectivo para gene=
rar
fisuras agudas en materiales frágiles, pero también produce tensiones
residuales de tracción en la punta de la entalla, incluso después de que se
deja de aplicar la compresión nominal. Estas tensiones residuales pueden
afectar las mediciones de la tenacidad de fractura, lo cual es relevante pa=
ra
este estudio en particular
Para
analizar el tamaño de la zona afectada por las tensiones residuales y su ef=
ecto
en la KIc, se aplican cargas cíclicas de tracci=
ón en
flexión por cuatro puntos, con una separación entre los puntos de apoyo
exteriores e interiores de 40 y 20 mm respectivamente. Se utiliza una máqui=
na servohidráulica con una célula de carga de 20 kN y co=
ntrol
digital. Las pruebas se llevan a cabo con un cociente de carga de 0,1 y
frecuencias entre 0,5 y 10 Hz, a una temperatura de 20 °C y una humedad
relativa del 40 %
El
crecimiento de las fisuras se evalúa mediante dos métodos complementarios. =
Uno
de ellos consiste en el registro continúo utilizando un microscopio óptico =
de
larga distancia focal a una magnificación de 1000X, mientras que el otro mé=
todo
se lleva a cabo mediante seguimiento discontinuo empleando otro microscopio
óptico convencional
Este
estudio, proporciona información relevante sobre cómo las cargas cíclicas
pueden afectar la tenacidad de fractura de materiales frágiles debido a las
tensiones residuales generadas. Estos hallazgos pueden ser de gran utilidad
para el diseño y la comprensión del comportamiento de materiales en
aplicaciones prácticas.
Método SEVNB
Este
procedimiento implica someter a una probeta a flexión hasta que se rompa, y=
la
probeta tiene una entalla muy aguda en forma de V en su base. Para llevar a
cabo estos ensayos, se utilizan los restos de las barras rectangulares que =
se
usaron previamente en el método SENB, las cuales tienen dimensiones de 22x1=
0x5
mm. La entalla se mecaniza inicialmente con un disco de diamante de 0,3 mm =
de
grosor, y luego se afiló manualmente puliendo el fondo con una cuchilla que
tenía pasta de diamante en su superficie cortante. Las probetas utilizadas
presentaron relaciones a/W (longitud de la entalla respecto a la altura de =
la
probeta) entre 0,2 y 0,5. Las mediciones de la tenacidad de fractura (KIc) se llevan a cabo utilizando la configuración de =
ensayo
de flexión en tres puntos, con una separación de 20 mm entre los puntos de
apoyo exteriores
El
procedimiento descrito es una técnica valiosa para analizar la tenacidad de
fractura en materiales, proporcionando información relevante sobre su
resistencia y comportamiento ante fuerzas de flexión aplicadas. Los resulta=
dos
de estas mediciones pueden tener aplicaciones importantes en el diseño y
desarrollo de materiales más resistentes y confiables en diversas industria=
s.
Tabla 1
Valores de tenacidad= de fractura para cada calidad y método de ensayo evaluado
Nota:
Elaborado por evaluación de la tenacidad de fractura en carburo cementados
tenaces
Estrategias de
Mitigación y Prevención
La
fractura de materiales puede ser catastrófica en aplicaciones críticas, por=
lo
tanto, es fundamental implementar estrategias de mitigación para mejorar la
resistencia y la durabilidad de los materiales.
En
este sentido esta debe llevar el siguiente proceso a fin de garantizar su
eficacia:
· =
Optimización de los procesos de inspección;
· =
Identificar los niveles de riesgos;
· =
Técnicas de Reducción de Riesgos;
· =
Estrategias de Gestión:
· =
Monitorizaciones de la efectividad de las soluciones
Tabla 2
Estrategias de Mitigación y Prevención=
|
Estrategias |
|
|
Prevención de daños en necesarias para que el conjunto de operacio=
nes
y trabajos necesarios se mantenga con las características funcionales,
resistentes, de confort y sobre todo de seguridad que requiere |
·
Priorizar que el
mantenimiento de la red de puentes se lleve de manera óptima. ·
Jerarquizar las
necesidades de los proyectos de rehabilitación y de la ejecución de las
obras. ·
Realizar la
optimización de los presupuestos anuales. ·
Optimizar los
criterios de evaluación para los proyectos de reparación de los puentes s=
ean
lo más próspero posible. ·
Considerar la
utilización de un modelo tridimensional que permite evaluar los efectos
mecánicos del impacto del ión desplazado del =
eje de
simetría del dispositivo y con distintas dimensiones de la región de
generación |
En
distintas investigaciones se ha podido evidenciar que una de las variables =
más importantes
que debe ser considerada para disminuir la ocurrencia de una fractura es la
selección de los materiales. La selección del material con el cual está man=
ufacturado
un elemento, juega un papel determinante para establecer las verdaderas cau=
sas
que provocan las fracturas
Hoy
en día, el desarrollo de modelado de falla es el método más utilizado para
establecer de forma adecuada el estado del material, esto basándose en la c=
apacidad
de carga que tiene el material, hasta el estado en el que pierde dicha capa=
cidad
durante el proceso de deformación
Se
han desarrollado distintos estudios en los que se introducen algunas técnic=
as
operativas con el objetivo de caracterización de forma real las distintas f=
racturas
de materiales, utilizando principalmente el mecanismo de fractura frágil. E=
sto se
puedo conseguir empleando algunos parámetros propios de los mecanismos como=
el daño
inicial fundamental en todo análisis, otros parámetros como el daño al térm=
ino
de la falla, que es el resultado visible y el número de inestabilidad
estructural necesario para analizar el mecanismo. Todos estos parámetros se
utilizan para establecer la influencia del daño inicial., para ello el
desarrollo de ensayos o pruebas mecánicas como el de tracción o el de
compresión juegan un papel fundamental, además se debe tener en cuenta los =
conceptos
básicos de la mecánica de fracturas frágiles, pues esto permiten aplicar el
análisis verdadero de los daños por fragilidad a sólidos frágiles elásticos
bajo carga dinámica baja
En
las últimas décadas se han desarrollado varias modelaciones de falla, inclu=
ido
el modelo basado en micromecánica, mismo que desarrolla la iniciación de la
fractura, continúa con el crecimiento y la coalescencia de los microvacíos que son los verdaderos son responsables d=
e la
fractura de los materiales
Resultados
La
presente investigación se caracteriza por ser un estudio de tipo revisión, =
es
decir, se caracteriza por ser un estudio de tipo bibliográfico que recopila,
analiza, sintetiza y si es el caso, pone a discusión la narrativa encontrad=
a en
el proceso de investigación.
De
tal manera, que a continuación se expone la creación de la teoría fundament=
ada,
misma que es el resultado de un proceso de filtración de información, que
generalmente es usado para investigaciones de carácter cualitativo y que a
juicio del investigador se presenta con fines explicativos en el siguiente
diagrama.
Figura 4
Síntesis de Fractura de Materiales
Discusión
A
partir de los resultados anteriores, se puede colegir que los mecanismos de
fractura son muy importantes dentro de las diferentes industrias, debido a =
que,
este aborda temas de resistencia y durabilidad, los cuales esta relacionados
con los materiales que están elaborados, por ende, es importante que estén
sometidos a controles periódicos, los cuales, deben ser creados juntamente =
con
normas de prevención que además sean sostenibles, tal como lo afirman Aglan=
da,
Alcalá y Llanes.
En
este sentido, la visualización que le da el presente documento de revisión =
ante
la importancia del tratamiento con enfoque investigativo, a la fractura de
materiales permite abordar de manera objetiva la utilización de materiales
avanzados, con el fin de garantizar la seguridad en la industria aplicada en
temas de ingeniería.
La
investigación previa relacionada con la fractura de materiales ha sido
invaluable en proporcionar una base de conocimientos sólida sobre los
mecanismos de fractura y las estrategias de mitigación en diferentes contex=
tos.
Varios estudios han abordado la fractura intergranular, analizando cómo
influyen en la tenacidad y resistencia de los materiales, y han propuesto
diferentes enfoques para mitigar la propagación de grietas, como el uso de
recubrimientos protectores y la mejora de la microestructura del material. =
Sin
embargo, la nueva investigación en este campo ofrece un aporte significativ=
o al
comparar y consolidar los hallazgos anteriores con metodologías más avanzad=
as y
herramientas analíticas más precisas. La investigación actual profundiza en=
la
relación entre la microestructura, la composición del material y su
comportamiento de fractura, lo que permite una comprensión más completa de =
los
factores que influyen en la fractura y abre nuevas perspectivas para el dis=
eño
de estrategias de mitigación más eficaces.
Finalmente,
el presente documento permite resaltar la importancia de la utilización de
métodos de prevención ante la fractura de materiales, por ende, sugiere
estrategias que reduzcan el número de accidentes a gran escala, lo cual se
logra con la detección temprana de entalles o grietas que se pueden convert=
ir
en agudas.
Conclusiones
La
integridad estructural de los materiales es un aspecto crítico en numerosas
industrias, desde la construcción y la manufactura hasta la aviación y la
ingeniería biomédica, la prevención y mitigación de fracturas son fundament=
ales
para garantizar la seguridad, la eficiencia y la confiabilidad de los
componentes y estructuras.
Se
destaca la importancia de la selección adecuada de materiales, considerando=
sus
propiedades mecánicas, tenacidad y resistencia a la fractura, asimismo, el
diseño robusto y el análisis de tensiones son etapas fundamentales para
identificar posibles puntos de concentración de esfuerzos y prever situacio=
nes
que puedan llevar a una fractura.
La
calidad en la fabricación y el uso de técnicas de inspección no destructiva=
son
elementos clave para reducir defectos y detectar anomalías internas en los
materiales, además, los tratamientos térmicos y superficiales pueden mejorar
significativamente la resistencia a la fractura de ciertos materiales.
Es
fundamental seguir fomentando la investigación y el desarrollo en este campo
para avanzar en la comprensión de la fractura de materiales y descubrir nue=
vas
técnicas de mitigación.
En
última instancia, este artículo ha reforzado la importancia de abordar de
manera proactiva los desafíos asociados con las fracturas de materiales. La
implementación de estrategias adecuadas de prevención y mitigación no solo
garantiza la seguridad y la calidad en la industria, sino que también abre
camino hacia futuras innovaciones y avances tecnológicos.
Conflicto de intereses
Los autores certifican que no existe c=
onflicto
de intereses en el artículo “Revisión del estado d=
el
arte de las Fracturas de Materiales”.
Refer=
encias
bibliográficas
Aglanda, Alcalá, Llanes, Mateo, y Salán. (2022). Fractura de Materi=
ales
(Primera ed.). (J. Salgado, Ed.) Barcelona: Universal Politécnica de Catalu=
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