DESVENTAJAS DEL ACERO COMO MATERIAL ESTRUCTURAL

FATIGA DEL ACEROLa ASTM define la fatiga como el proceso de un localizado, permanente y progresivo cambio estructural sufrido por un material sujeto a condiciones que le producen tensiones y deformaciones en uno o varios puntos y que puede conducir a la produccin de grietas o a la rotura despus de un nmero suficiente de fluctuaciones.Se ha comprobado que materiales dctiles sometidos a esfuerzos cclicos mucho menores que el nivel de su resistencia esttica pueden fallar por fatiga.

Naturaleza de la fatiga

La fatiga es el mecanismo mediante el cual las fisuras se incrementan en una estructura. El crecimiento tan slo se produce bajo tensiones cclicas. La rotura final se produce normalmente en zonas sometidas a tensin de traccin cuando la seccin transversal reducida se hace insuficiente para soportar la carga mxima sin que se produzca la rotura. En condiciones de servicio normales, las fisuras no se propagan mientras la carga sobre la estructura sea estacionaria. En las estructuras metlicas soldadas, es casi seguro que las roturas de fatiga empezarn a propagarse a partir de las soldaduras y no desde otras uniones, debido a que: Por una parte la mayora de los procesos de soldadura dejan discontinuidades a partir de las que pueden propagarse las fisuras. Como resultado de ello, el perodo inicial, que normalmente es necesario para que aparezca una fisura en un material forjado, es o muy corto o inexistente. Las fisuras pasan la mayor parte de su vida propagndose. Adems la mayor parte de las soldaduras estructurales presentan un perfil sin pulir. Normalmente, los cambios acusados de direccin se localizan en los bordes de las soldaduras a tope y en los bordes y primeros cordones de las soldaduras en ngulo.

Estos puntos ocasionan concentraciones de tensin locales. Por lo tanto, las pequeas discontinuidades cercanas a estos puntos reaccionarn igual que si se encontraran en un elemento sometido a mayor tensin y se propagarn con ms rapidez.

El fallo por fatiga se produce si se dan simultneamente:

- Tensiones de traccin elevadas - Variacin de la tensin con el tiempo - Nmero de ciclos de carga suficientemente largo. El proceso de rotura por fatiga es progresivo y comprende: -Fase de iniciacin de la grieta: En piezas lisas, sin apenas entallas y solicitadas por cargas reducidas puede suponer un 90% de la vida. -Fase de propagacin: Iniciada la grieta, se propaga reducindose la seccin resistente. Las tensiones en el frente de grieta aumentan acelerando el proceso. -Fase de rotura: Cuando la seccin es insuficiente rotura sin aviso