Muy a menudo, la causa del fallo es diversa.La técnica es la fatiga del metal. Además, esto puede suceder no solo después de una operación a largo plazo, sino también al comienzo de la operación del equipo o vehículo. La razón de esto son las cargas dinámicas periódicas que experimenta una unidad o pieza separada no solo durante el desempeño de su función principal, sino también durante el proceso de fabricación. Como resultado, el material comienza a fracturarse incluso si la tensión no ha alcanzado su resistencia máxima.
Esencialmente, la fatiga es un cambio enpropiedades del metal (mecánicas y físicas) bajo la influencia de tensiones cíclicas y deformaciones. Esto implica cambios estructurales en el material, que se producen a nivel macro y micro, que están determinados en gran medida por las propiedades iniciales y las condiciones de fabricación de la pieza.
Para caracterizar la tendencia de un metal a un determinadoel tipo de destrucción utilizado es un término como límite de resistencia. Este parámetro es numéricamente igual al valor de la tensión máxima que el material puede resistir durante 10,000,000 o más ciclos, es decir, durante el tiempo de carga especificado.
La fatiga del metal no aparece instantáneamente, y eneste es su principal peligro. Lleva algún tiempo que se produzcan los cambios necesarios en el material, que, muy probablemente, no aparecerán exteriormente de ninguna manera. Su carácter está determinado en gran medida por las propiedades iniciales del metal, el estado de tensión, la carga específica y la influencia del entorno externo. Hasta cierto punto, todos los fenómenos en curso son reversibles. Sin embargo, con el tiempo, la resistencia a la fractura comienza a disminuir gradualmente y aparece el llamado daño por fatiga.
En la primera etapa, comienza la fatiga del metal.se manifiesta a nivel estructural, cuando comienzan a aparecer microgrietas a lo largo de los límites de los granos y otros componentes, que, con la posterior carga de la estructura, se convierten en macrogrietas. Esto, a su vez, se convierte en el principal motivo de la destrucción final de un elemento estructural durante la operación o una muestra durante las pruebas mecánicas.
La fatiga de los metales es más evidentese caracteriza por la curva del mismo nombre, que refleja la relación correspondiente entre el número de ciclos de carga ensayados por la muestra y las etapas de daño, comenzando desde el momento de inicio de la fisura y finalizando con la destrucción final del objeto en estudio. Considerando que los fenómenos de fatiga aparecen inicialmente en lugares de imperfecciones estructurales, cuya distribución es probabilística, entonces las características de fatiga obedecen a las mismas leyes. Las pruebas generalmente se llevan a cabo en una muestra giratoria, a la que se aplica una carga de flexión constante.
La fatiga del metal está determinada en gran medida por las condicionesfuncionamiento de una estructura particular. La presencia de un medio activo y una temperatura suficientemente alta puede acelerar significativamente los procesos negativos que ocurren en el material. La resistencia del material se reduce significativamente en presencia de diversas inhomogeneidades estructurales, la presencia de inclusiones no metálicas, la distribución desigual de los elementos de aleación y la limpieza de la superficie insuficiente. Para evitar esto, puede recurrir a varios tratamientos superficiales, que pueden crear tensiones de compresión residuales en la capa superior del material. La mayoría de las veces, para este propósito, se realiza la saturación por difusión, el endurecimiento por trabajo o el endurecimiento de la superficie se realiza de varias maneras, por ejemplo, mediante endurecimiento por láser.
