Analisis Fallas mecánicas_CEIM

ANÁLISIS DE FALLAS MECÁNICAS

Programa de curso• Introducción• Administración del análisis• Metalurgia aplicada• Propiedades físicas y mecánicas• Procesos de fabricación• Concentradores de esfuerzos• Fracturas y desgastes• Examen visual NDI• Técnicas de inspección• Redacción de informes

INTRODUCCIÓN

¿cuál es la diferencia entre análisis de fallas y diagnóstico

de fallas?

¿por qué el análisis de fallas es interesante?

¿Que es el análisis de fallas?

“Es la cuidadosa inspección del equipo y de los datos

que conducen a identificar la causa original de los

problemas”

¿QUE ES EL DIAGNÓSTICO?

Es el arte de reconocer la naturaleza de un problema antes

de falla.Determinar el carácter de un

problema mediante exámenes de sus signos o síntomas.

Aplicación

El éxito de un producto

El cliente

El distribuidor La fábrica

Responsabilidad de fábrica y distribuidorDiseño

MaterialesMano de obraVentasServicioIdentifican y corrigen el problemaGarantías

Responsabilidades del cliente

MantenciónOperaciónAplicaciónAyudan a identificar el problema

Síntomas e IndicadoresRuidos rarosResultados del APAHumo de escapeVibracionesConsumo de aceiteConsumo de combustibleTemperaturas de trabajo anormalesFugasCorta vida útil de los componentesEtc.

Falla del equipo

tiempo

Falla del equipo o falla de componente

Causa original

Resultados

Los ocho pasos del análisis de fallas

1. Definir el problema2. Organizar los datos obtenidos3. Observar y anotar los datos4. Analizar lógicamente los datos5. Identificar la causa más probable6. Determinar un responsable7. Hacer las reparaciones según corresponda8. Hacer seguimiento a la reparación

MetalurgiaSe llama metalurgia a la separación de los metales de los minerales, la purificación, la

mezcla con otros metales y la manufactura de perfiles y formas utilizables.

Metalurgia extractivaMetalurgia de fundiciónMetalurgia de fabricación o manufactura

Métodos en la obtención de minerales

• Flotación• Presipitación• Bio – obtención• Fundición

Proceso de obtención de metales

Sondaje Desarrollo

ExploraciónExtracciónMETAL

Refinado Chancado

Obtención Molienda

Alto horno con chorro con aire

Clasificación de los materiales

CONTIENENHIERRO SOBRE 5%

FERROSOS

CONTIENEN MENOSDE UN 5% DE HIERRO

NO FERROSOS

METALES

MADERA, CAUCHOVIDRIO, ETC.

NATURAL

PLÁSTICO, NYLONETC.

SINTETICO

NO METALES

MATERIALES

Metalesferrosos no ferrosos

Hierro forjadoHierro fundido o coladoAceros al carbonoAceros de aleación

AluminioCobrePlomoMagnesioNíquelPlataEstañoZinc

COMPUESTOS SOLUCION SÓLIDA

ALEACIONES

Es el proceso de combinar un metal con otro metal o con un no metal, según sea la especificación requerida o el uso que se le

dará al componente.

Diferencias Químicas entre el Hierro Fundido y el Acero

El contenido de carbón es la mayor en el hierro fundido que en el acero.Los diferentes tipos de acero (alto, medio, bajo contenido de carbón), se obtienen removiendo el carbón del hierro fundido. El acero es hierro con menos de 2% de carbón.El Hierro posee más de 2% de carbón y la estructura del grano es diferente a la del acero.

Grano del hierro fundido-Escamas GrafitoTiene bolsas de grafito negro entre los granos

(Carbón Grafítico)

Grano del acero-Sin exceso de carbónTiene una estructura de grano que se asemeja a piedras compactadas

Clasificaciones del Hierro Fundido

Dependiendo de la estructura del grafito se clasifica en cuatro categorías:

1-.Hierro Gris: Contiene bolsas de grafito.2-.Hierro Nodular: Contiene esferas de grafito.

3-.Hierro Maleable:Contiene escamas de grafito.

4-.Hierro Blanco:Contiene Carburo.

Clasificaciones del Acero

El acero contiene entre 0,025% a 2,0% de carbón.

Para este ejemplo el 10 corresponde al código de aleación (Cromo, Cobre, Níquel).

Los dígitos restantes muestran el porcentaje de carbón que para este ejemplo corresponde a 0,20%.

La cantidad de carbono determina su categoría

Resistencia de Materiales

La resistencia de materiales o mecánica de cuerpos deformables, estudia los

efectos que las fuerzas aplicadas ejercen sobre los cuerpos.

Propiedades de los metalesPropiedades mecánicas: Referidas al

comportamiento de un metal sometido a la acción de fuerzas externas. (Tracción, compresión,

torsión, flexión, pandeo, fatiga, corte transversales, corte longitudinal y cizalle)

Propiedades físicas: Referidas a las características propias del material.(Peso

específico, resistencia a la corrosión, soldabilidad, etc.)

Propiedades físicas • Ductibilidad: Es la

capacidad de un material de soportar grandes esfuerzos y deformación sin romperse. (transformarse en alambres).

• Maleabilidad:Transformarse en planchas.

Propiedades físicas• Elasticidad: Capacidad

del material de regresar a su forma original después de soportar una carga.

• Plasticidad: Propiedad de un material para mantener su deformación al quitar la carga que produjo la deformación.

Propiedades físicas

• Dureza: Es la resistencia que opone un material al ser rayado o penetrado por otro.(Rockwell – Brinell-Vickers)

• Fragilidad: Es la propiedad de romperse o fracturarse repentina o fácilmente sin mostrar deformación

Propiedades físicas• Tenacidad: Capacidad

de un material de soportar impactos (absorber energía) de gran carga y alta velocidad antes de romperse.

• Conductividad: Esta puede ser térmica o eléctrica, y representa la capacidad del material de permitir el flujo de electrones o calor a través de él.

Propiedades físicas

Dilatación térmica: Es el aumento de volumen por efecto del aumento

de la temperatura.

(el gráfico muestra los materiales cuando se eleva

su temperatura de 0 a 100°Cpara una barra de 30 metros)

Propiedades físicas• Punto de fusión: Es

la temperatura la cual una sustancia cambia del estado sólido a líquido.

Medición de la Dureza

SISTEMA ROCKWELL

Para medir la dureza, se indenta el acero usando una fuerza conocida. Si la misma fuerza es usada, cuanto más profunda sea la indentación más blando es el acero.La profundidad de la indentación medida se traduce a un número Rockwell de dureza.

SISTEMA BRINELL

El sistema Brinell, bajo el mismo principio se mide el diámetro de la indentación.

Tipos de esfuerzos

Torsión Tracción CompresiónFlexiónCizalleFatiga

Resistencia ElásticaEs la característica que tiene una pieza de metal que le

permite soportar una carga antes de deformarse permanentemente más allá de su “punto de retorno de resorte”

Resistencia a la TensiónEs la capacidad que tiene una pieza metálica para soportar cargas antes de romperse Es medida en Kpsi o Mpa.

Resistencia a la Fatiga

Es la capacidad de un metal para soportar repetidas cargas cíclicas sin romperse.

La resistencia a la fatiga es aproximadamente la mitad de la resistencia a la tensión de una pieza.

La prueba de fatiga es realizada para la determinación del “Límite de Fatiga” (esfuerzo al cual la pieza ya no se rompe)

Proceso de fabricación de componentes

FundidoLaminadoForjadoSinterizadoExtrusión

Fundido• Acero fundido

– Resistente a cargas de choque

– Mejor soldabilidad• Hierro fundido

– Bajo costo– Resistente al

desgaste

Laminado

1-.Darle al acero una forma utilizable (lingotes o chapas-planchas)2-.Cambiar las Propiedades del acero

A medida que se laminan los lingotes de acero fundido, la estructura del grano

es alargada y refinada tomando la apariencia de filas, las que se llaman

líneas de flujo.

Forjado

Involucra el calentamiento del metal hasta que se ablande para martillarlo y darle la forma

requerida

Las líneas de flujo, hacen la

pieza más fuerte en la dirección

del flujo y la ayudan a resistir las fisuras a lo largo de estas

líneas.

Sinterizado (metal pulverizado)

Al usar diferentes polvos, se puede moldear piezas

complejas de casi cualquier combinación

de agentes de aleación.

Los granos tienen una distribución desordenada sin flujo de granos

Extrusión

La Extrusión conserva el metal, (es desplazado y

no cortado).Se minimizan

operaciones de maquinado secundario

Las piezas extruidas son

duras (líneas de flujo finas y uniformes)

La extrusión produce piezas de textura más lisa.

Tratamientos TérmicosEl calor (en extremo), hace que una pieza sea “fuerte” para ser sometida a un trabajo exigente.Con el calor se cambian las propiedades físicas del hierro y acero fundidos para obtener una pieza dura y resistente.El tipo de tratamiento depende de la clase de propiedades requerida por la pieza en particular.El tratamiento térmico involucra tres pasos básico:

1. Calentamiento: la T° crítica para cada acero es vital.2. Enfriamiento/Templado: se enfría rápidamente la pieza,

conservando los cambios estructurales y causando el endurecimiento.

3. Revenido: nuevo calentamiento controlado para posteriormente dejar enfriar

Tratamientos térmicos

• Templado• Recocido• Revenido• Nitrurizado• Carburizado• Carbunitrurizado• Cianurizado

Generar en la superficie de la pieza una dureza tal que le permita resistir el desgaste por largo tiempo

Mejorar la resistencia a la fatiga endureciendo la pieza hasta cierta profundidad.

Profundidad de Superficie Endurecida

La profundidad de Superficie endurecida indica hasta que

profundidad la dureza penetra en la pieza.

La máxima profundidad de superficie endurecida

depende la clase y contenido de la aleación usada en el

acero el que es ajustado en el proceso inicial de refinado

del acero

Calentamiento

El calentamiento es el primer paso para lograr

las propiedades especificas y para ello la temperatura es vital, pues cada acero tiene una temperatura crítica

a la cual debe ser calentado antes de ser

endurecido.

Temperatura Crítica Mínima

La temperatura más baja a la cual ocurren

cambios en el acero al carbón

es de 723°C

Temperatura Crítica Máxima

Es la temperatura por sobre la cual los cambios estructurales

se completan.

La temperatura Crítica Máxima varía dependiendo del

contenido de carbón de la pieza

Generalmente los aceros deben ser calentados por

encima de 816°C

Tiempo de Calentamiento

El tiempo de calentamiento debe

seleccionarse de manera que permita que las

secciones más gruesas de la pieza alcancen la temperatura deseada, asegurando que los

cambios internos ocurran.

Templado

Templar un metal, significa enfriarlo rápidamente para

conseguir la dureza deseada (“atrapar” la

configuración del carbón que se obtuvo a alta temperatura para

hacer la pieza más dura)

Revenido

Es el nuevo calentamiento de piezas

endurecidas con anterioridad, por debajo de la temperatura crítica

mínima para luego permitir su enfriamiento

al aire libreEl fin es aliviar los esfuerzos internos generados con el

enfriamiento violento de las piezas

Métodos de Producción

Los métodos a analizar son:1-.Endurecimiento en Horno.2-.Endurecimiento Selectivo.3-.Endurecimiento de Superficie.

Endurecimiento en Horno

Es la forma más común para tratar térmicamente el aceroLa pieza es puesta en una banda transportadora y

conducida a través del hornoEjemplos: Zapatas de cadena, para obtener la mejor

combinación de dureza y resistencia.

Endurecimiento selectivo

Se logra con un calentamiento localizado y templado completo.La idea es proporcionar a un área especifica propiedades de

mayor dureza.Los dos métodos comunes de endurecimiento selectivo son por

llama y por inducción

Endurecimiento de Superficie

En este procedimiento se endurece sólo una

delgada capa en la superficie de la pieza o

se potencia la superficie para ser

endurecida.Para ello, se utilizan

tres procesos:

CarburizaciónCarbonitruraciónNitruración

Problemas de Material y Proceso

• Se analizarán problemas de:1-.Refinado en Horno de Fundición2-.Fundición3-.Laminado, Forjado, Extrusión4-.Tratamiento Térmico5-.Maquinado

Problemas de refinado en horno de fundición

InclusionesOjo de bueyVenas

Inclusiones• Impurezas como ladrillo refractario, son atrapadas en

el interior y se solidifican.• Una gran inclusión o un grupo de ellas presentes en

un metal pueden hacer que una pieza se fracture prematuramente, exponiendo la inclusión en la superficie de la fractura.

Ojo de buey

• Fractura producida por una bolsa de aire aplastada.• Forma distintiva y típica.

Venas• Bolsas de aire que se laminan, se forjan, estiran,

o se aplanan por presión• De esta forma, se convierte en vena, y recibe

este nombre porque se asemeja a la mina de grafito dentro de un lápiz de madera

Problemas de fundición• Agrietamientos• Bolsas de vació o de contracción• Dendritas

En la medida que el metal se enfría, se puede producir una fractura como resultado de un enfriamiento muy rápido o muy

lento.También al enfriarse, el metal se hace más pequeño y al no disponer de más material se generarán bolsas (vacíos) de

contracción en la fundición final.

AgrietamientosLas piezas fundidas contienen escamas del grafito que las hacen frágiles y suceptibles de agrietamiento por cargas o choques repentinos.

Ejemplo: camisa que posee una

grieta y se vuelve fractura debido a la

combustión

Bolsas de vació o de contracción

• Espacios no llenados por el material durante el proceso o cavidades producidas al momento del enfriamiento.

Dendritas

• Granos alargados producto de enfriamiento brusco en zonas de vació.

Problemas durante procesos de fabricación

• Laminado• Bolsas de contracción• Costuras• Escamados

• Forjado• Solapas• Quemaduras• Escamados

• Extrusión• Ruptura interna

Bolsa de contracción• Cualquier imperfección que haya quedado en

el lingote de acero o barras de acero poseen bolsa de contracción, la cual es laminada en el proceso y produce huecos internos.(resorte tensor de cadena)

Este resorte tensor se producto de un acero

que contenía una bolsa de contracción.

El área cerca del centro de la fractura muestra líneas de flujo saliendo

de la fractura donde existe el hueco.

Costuras• Si el material no esta a temperatura correcta

durante el proceso, se puede plegar en símismo produciendo costuras que tienen apariencia de grietas que recorren todo lo largo de la barra.

Al utilizar estas barras en otra operación de

caliente o frío, la costura se puede

abrir, reventándose

Escamado• Se produce cuando el acero ha tenido contacto con

humedad mientras está sometido a altas temperaturas. El acero absorbe el hidrógeno de la humedad quedando atrapado en el interior y produciendo altas presiones internas agrietando el material.

Solapa

• Metal frió como para fluir apropiadamente. El material toma la forma del troquel pero este se pliega sobre sí mismo en vez de fluir.

Quemaduras por Forja

• Metal muy caliente durante el forjado y los contornos de los granos interiores se funden. Cuando se enfrían los granos permanecen separados y producen grietas internas.

Las quemaduras por forja son reconocibles

por las áreas cristalinas grandes en

las superficie de fractura, cerca del centro de la pieza.

Ruptura interna• Se producen si el metal gotea internamente en vez

de fluir en el troquel, si las piezas no tienen temperatura adecuada o si son demasiado grandes para la extrusión en frió (1pulgada de diámetro).

Problemas en el tratamiento térmico

• Agrietamiento por templado• Piezas blandas por temperatura excesiva• Piezas blandas por templado incompleto• Fragilidad

Agrietamiento por templado

Resulta si la templabilidad del acero es alta, por lo que las piezas desarrollan un endurecimiento

demasiado profundo que unido a los esfuerzos internos agrietan la pieza.

También los choque térmicos producen

grietas. Normalmente ocurren en los cambios

de contornos y presentan un color

azul/negro en la superficie.

Piezas blandas por temperatura excesiva

Templado a temperaturas muy altas que producen liberación excesiva de carbón de la estructura del

grano.(pista externa rodamiento)

Piezas blandas por templado incompleto

Piezas no inmersas totalmente en fluido de enfriamiento, exceso de burbujas en el contorno de la pieza, o cuando se interrumpe el flujo de fluido.

(anular de transmisión)

El resultado serán piezas que se desgasten

excesivamente o se deformen severamente

bajo condiciones normales de operación.

FragilidadTemplado a bajas temperaturas. No permite escape

de carbón y las piezas quedan demasiado duras. Fracturas frágiles sin causa aparente. Hacer ensayo

de dureza.

Las piezas frágiles experimentan

fracturas frágiles sin causa aparente

Problemas durante el maquinado• Dimensionales

• De rectificado• Enderezado

DimensionalesCuando la herramienta se desafila, herramienta inadecuada producen dimensiones incorrectas.

Radio de vástago de cilindro hidráulico especificado 0,120” el proceso produjo 0,036”.

El problema final son dimensiones

incorrectas originando fallas de

servicio.El cambio de

perímetro abrupto, resultó en una falla

prematura.

RectificadoFalta de refrigeración, retiro de exceso de material,

retiro de material con demasiada rapidez, todas estas condiciones aumentan el calor local y producen templados localizados, calcinamientos (color marrón)

o grietas de superficies (partículas magnéticas).

Enderezado

Proceso utilizado para eliminar las distorsiones que ocurren durante el templado. Aplicando presión

mecánica o hidráulica. Cigüeñal demasiado enderezamiento y desarrollo fisuras de textura

áspera en la parte superior.

Daños de superficieLas muescas o hendiduras en las piezas son

cambios de contorno accidentales que no deberían estar presentes.

Fracturas

• Dúctiles• Frágiles• Por fatiga

Tipos de Cargas• Los Componentes pueden dañarse debido al

excesivo desgaste o a una fractura.• Las fracturas ocurren más frecuentemente donde las

cargas y esfuerzos son altos.• Para entender cómo y porqué ocurren las fracturas

se deben conocer los tipos de fuerzas o cargas a las que son sometidas las piezas

• Los tipos de cargas a analizar son:-Tensión (tracción)-Compresión-Flexión-Torsión-Corte

Condiciones quecausan Fracturas

• Las condiciones que causan fractura son:-Las Sobrecargas-Los concentradores de esfuerzo-La baja resistencia de material

Sobrecargas

La piezas se fracturan debido a que la carga

aplicada es mayor que la que puede soportar la

pieza.Existen dos tipos de fracturas que pueden

resultar de sobrecargas:-Fracturas Dúctiles o

Frágiles -Fracturas por Fatiga

Concentradores de EsfuerzoUn elevador de esfuerzo es una condición física sobre o dentro

de una pieza que mueve las líneas

de esfuerzo, uniéndolas sobre

o dentro de la pieza en un

punto.

Tipos de concentradores de esfuerzos

• Defecto del material• Inclusiones• Errores de fabricación• Errores de fundición• Errores de forjado y laminado• Errores por tratamiento térmico• Errores de maquinado• Contornos de diseño• Daños de superficie

Baja resistencia del material

Las condiciones de trabajo varían, es por eso que el

límite de fatiga deberá estar por encima de las cargas

aplicadas.La comparación entre el límite de fatiga y la carga

aplicada se llama “Factor de seguridad de Diseño”

Si el límite de fatiga es el doble de la carga aplicada,

el factor de seguridadserá de 2

Identificación de Tipos de Fractura

• La finalidad es poder clasificar las fracturas y el tipo de carga que ocasionó la fractura.

• Para ello se hará un análisis de las Características de las Fracturas

-Fracturas Frágiles-Fracturas Dúctiles-Fracturas por Fatiga

Características de Fracturas

• Es muy importante poder clasificar las fracturas para poder determinar que las causó.

• La clasificación se puede realizar por medio de la observación cuidadosa de la textura, color, reflectividad y características de la superficie.

Textura

La textura o aspereza de la fractura es

determinada por la velocidad de propagación.

Las que se propagan rápidamente presentan

superficies ásperas.Las que se propagan

lentamente tiene superficies más suaves

Color

• Las fracturas en su superficie varían de color, de Plata a Negro Oscuro.

• El color puede ayudar a identificar las fracturas

Reflectividad

La reflectividad ayuda también a identificar las fracturas, pues algunas reflejan mejor la luz que

otras.Las fracturas frágiles a

veces brillan.Las fracturas dúctiles rara

vez reflejan

Desarrollo de fracturas frágiles

Fracturas rápidas casi sin

deformación plástica,

presentan chevrones y se

ven afectadas por la temperatura

Forma del grano

FRACTURA FRÁGIL

FRACTURA FRÁGIL

En una fractura Frágil, los granos se rompen o la

fractura se propaga a lo largo

de los límites.La forma

del grano no cambia.

FRACTURA QUEBRADISADE METALES FUNDIDOS

FRACTURA DÚCTIL

Los granos en una fractura dúctil son

torcidos y estirados antes de romperse.

Su forma y la forma de la pieza

cambia significativamente

SUPERFICIE ASPERA Y LEÑOSA

DEFORMACIÓN PLÁSTICA

FRACTURA POR FATIGADESARROLLO

FRACTURA POR FATIGA

En una fractura por fatiga, los granos se rompen lentamente.Las fracturas pueden

también ocurrir alrededor de los granos.

Existe poco cambio en la forma.

OLEAJE QUE SE APARTA DEL PUNTO DE INICIACIÓN

Fractura por Fatiga de Bajo CicloLa fatiga de bajo Ciclo ocurre mucho más rápido que la fatiga

de alto ciclo (menos ciclos para producir la fractura final).Debido a que la grieta crece más rápido, la textura superficial

es más áspera

El color es gris más oscuro

(menor reflexión de luz)Las marcas de playa a

parecen más espaciadas

y son fáciles de ver.Es causada por ciclos

de sobre-cargasmás severas

Marcas de Playa y Marcas de Trinquete

Una marca de playa se forma cuando una fisura

por fatiga cambia de velocidad.

Si la velocidad de la fisura no

cambia, las marcas de playa no serán visibles.

En materiales duros pueden no formarse

marcas de playa.

GRIETAS INTERNA MULTIPLES

Las marcas de Playa se encuentran a menudo en fracturas por fatiga. Se pueden utilizar a menudo para

determinar el punto de iniciación de la fractura.

FATIGA DE FLEXIÓN GIRATORIA

EJE DE UNA BOMBA HIDRÁULICA

TÉCNICAS DE INSPECCIÓN VISUAL

INSPECCIÓN VISUAL CON INSTRUMENTO

APLICANDO INSPECCIÓN VISUAL

MEJORAR LA IMAGEN UTLIZANDO MEDIOS DE ILUMINACIÓN

EJERCICIO PRÁCTICO

Análisis de desgaste• El desgaste es la pérdida progresiva del material. • Los distintos equipos tienen muchos componentes

que se desgastan al hacer su trabajo.• Las piezas al interior de los componentes se

desgastan más lentamente, están “protegidas”• Cuando las condiciones de trabajo o del medio son

anormales, las tasas de desgaste aumentan.• Al conocer la condición anormal se podrá anticipar a

la falla.• Al no ser así, se requiere observar y descubrir la

condición que ha acelerado la falla.

Cinco conceptosbásicos de desgaste

• Obtener información de las característica de la superficie

• Identificar el tipo de desgaste usando las características superficiales

• Localizar el tipo de desgaste para reducir la lista de causas probables

• Condiciones que lo llevaron a realizarse• Como mejorar, determinando el tipos de

mantenimiento

Siete Tipos normales de Desgaste

1. Abrasión2. Adhesión3. Erosión4. Erosión por Cavitación5. Corrosión6. Corrosión por frotamiento7. Fatiga de material por tensión de contacto

1. Desgaste abrasivo

El desgaste abrasivo, se debe imaginar como la acción de corte entre dos cuerpos.

En el desgaste abrasivo entre dos cuerpos, dos superficies se deslizan una contra la otra.

En el de tres cuerpos, partículas quedan atrapadas entre dos superficies que están en movimiento

Partículas Abrasivas

Son de cualquier tipo o tamaño

Son tan o más duras que las

superficies que se desgasta

Ejemplo: Partículas de pintura,

polvo, arena, suciedad, y

virutas de metal

Características superficiales

• Superficie pulida• Superficie satinada• Superficie con cortes, ranuras e incrustaciones

2. Desgaste Adhesivo• Las superficies entran en contacto físico. puntos

elevados y pequeños hacen contacto, generan calor y se sueldan microscópicamente.

• Al faltar lubricante se acumula el calor produciéndose un fundido y adhesión generalizado

Características superficiales

• Pulido• Decoloración y adherencia• Deformación plástica• Colores de revenido • Fractura

Deformación Plástica

En la fase más avanzada, debido a la alta temperatura, existe deformación plástica.

Los dientes de este engranaje alcanzaron

temperaturas elevadas, ablandándose, perdiendo

resistencia y deformándose.Existe también un color

negro de revenido que es característico.

Colores de Revenido

Los colores de revenido son causados por

óxidos metálicos que producen una gama de colores desde amarillo

dorado hasta azul claro; azul oscuro, gris y

negro.

Fracturas por adherencia

Las fracturas son el resultado del

desgaste adhesivo, debido a la

debilitación de la pieza por la alta

temperatura.El faldón de este pistón se calentó

tanto que se fundióy adhirió a la

camisa del cilindro

3. Desgaste por erosión

El desgaste por erosión ocurre

cuando partículas en movimiento en un fluido chocan

con las superficies que las rodean. El desgaste por erosión puede

explicarse como una acción de

impacto.

Superficie Lisa

Partículas erosivas pequeñas generalmente producen una apariencia de superficie lisa

Rugosa• Partículas más grandes pueden producir superficies rugosas• Si las partículas son más grandes y tienen más energía de impacto, la

superficie será más rugosa.

Bordes Afilados• Partículas finas como el polvo, pueden afilar los bordes de piezas

giratorias.• Esta rueda de compresor tiene bordes muy afilados causados por

desgaste por abrasión

ÁsperaEl extremo de los alabes de la rueda de este

turbocompresor ha sido dañado debido al choque a alta velocidad de partícula de gran tamaño.

4. Erosión por cavitaciónSe produce por el colapso de las burbujas de vapor contenidas enel fluido cerca de una superficie que causa chorros de fluido a alta

velocidad que golpean la superficie.Esto sucede en zonas en que la presión aumenta repentinamente.

Características superficiales

• Grietas superficiales• Picaduras• Agujeros mellados• Túneles abovedados

5. Desgaste por Corrosión

Técnicamente la corrosión es una acción química y no una acción de desgaste, pero sí produce el deterioro de las superficies de desgaste.

Existe tres tipos de corrosión que se deben considerarGeneralGalvánicaAlta temperatura

El color identifica el Tipo de Metal

Las capas de corrosión superficial suelen ser óxidos metálicos y pueden tener distintos colores:La superficie de hierro o acero suelen desarrollar una capa de color marrón rojizo.Las capas de corrosión de cobre y bronce son de un color verde azulado.Las capas de aluminio suelen ser de un color gris claro blancusco.

Corrosión General

Corrosión general: el electrolito conecta el

ánodo y el cátodo.En esta biela, la

corrosión ha ocurrido donde hubo gotas de

agua sobre la superficie. El agua

actuó como electrolito y varios

componentes metálicos actuaron

como cátodos y ánodos.

Corrosión galvánica

Esta ocurre cuando dos metales diferentes hacen contacto en un electrolito.En este ejemplo un tubo de cobre ha sido sujetado por una placa

espaciadora en un núcleo de un enfriador. Ha habido corrosión solamente donde el tubo de cobre estaba en contacto con la palca

Tabla de serie galvánica

La serie galvánica

muestra los metales en orden

de actividad.Los metales más

activos actúan como ánodos y

se corroen.

Efectos de Alta Temperatura

La capa de oxido de este

turbocompresor, nos cuenta una historia

de temperaturas excesivamente altas que han aumentado la actividad atómica del metal superficial y han permitido que el oxígeno penetrara a más profundidad

6. Corrosión por Frotación

Ocurre cuando componentes que encajan muy apretados tienen que moverse a alta frecuencia y baja amplitud

Características Superficiales

Las superficies dañadas por corrosión por

frotación pueden tener picaduras y acumulaciones de

oxido de forma irregular.Este daño

superficial puede ocurrir tanto en

ambientes corrosivos como no

corrosivos.

7. Desgaste por Fatiga por Tensión de Contacto

• Superficies metálicas deslizándose una contra otra pueden causar grietas en el metal

• Superficies metálicas rodando una contra la otra, pueden hacer que el metal flexione y luego se agriete, causando finalmente desconchado o astillamiento.

• El desgaste por fatiga por tensión de contacto es causado por la aplicación de cargas cíclicas

Características superficiales

La fatiga por tensión de contacto por deslizamiento y por rodadura, tienen cada una características superficiales distintas.