Una falla no es un evento simple y es Una falla no es un evento simple y es preciso estudiarlo a varios niveles preciso estudiarlo a varios niveles (diseño, selección de materiales, proceso, (diseño, selección de materiales, proceso, operación etc.).operación etc.).

Organizar y planificar el A.F. teniendo en Organizar y planificar el A.F. teniendo en cuenta: objetivos y prioridades antes de cuenta: objetivos y prioridades antes de realizar ensayos destructivos. Convertir realizar ensayos destructivos. Convertir suposiciones en evidenciassuposiciones en evidencias

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Claves de A.F.Claves de A.F.

1)1) Preservar las muestras.Preservar las muestras.

2)2) Realizar ensayos de los menos destructivos a los Realizar ensayos de los menos destructivos a los mas destructivos.mas destructivos.

3)3) Conocer las limitaciones en el conocimiento y Conocer las limitaciones en el conocimiento y cuando solicitar ayuda.cuando solicitar ayuda.

4)4) Antes de iniciar un A.F. determinar como la Antes de iniciar un A.F. determinar como la muestra fue seleccionada, obtenida y preservada.muestra fue seleccionada, obtenida y preservada.

5)5) Saber cuando Saber cuando NO NO debe realizarse un ensayo debe realizarse un ensayo destructivo.destructivo.

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Determinar quien es el responsable en un litigio.Determinar quien es el responsable en un litigio.

Determinar la causa para que no vuelva a Determinar la causa para que no vuelva a ocurrir.ocurrir.

Razones puramente académicasRazones puramente académicas

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EVITAR ERRORESEVITAR ERRORES

Tener en cuenta que los resultados de Tener en cuenta que los resultados de un A.F. pueden afectar un A.F. pueden afectar económicamente y psicológicamente a económicamente y psicológicamente a personas o empresas implicadas, y que personas o empresas implicadas, y que estos efectos pueden incluso ser mas estos efectos pueden incluso ser mas dañinos que la falla en si. dañinos que la falla en si.

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EVITAR ERRORESEVITAR ERRORES

El temor a pasar por alto detalles El temor a pasar por alto detalles importantes es la razón por la cual importantes es la razón por la cual expertos en el tema NO quieren realizar expertos en el tema NO quieren realizar un A.F. a menos que se disponga de un A.F. a menos que se disponga de TIEMPO Y FINANCIACIÓN adecuadas, dado TIEMPO Y FINANCIACIÓN adecuadas, dado que es fácil llegar a conclusiones erróneas que es fácil llegar a conclusiones erróneas si no se realiza una amplia investigación.si no se realiza una amplia investigación.

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CATEGORIAS DE FALLASCATEGORIAS DE FALLAS

Distorsión y deformaciónDistorsión y deformación

FracturaFractura

CorrosiónCorrosión

DesgasteDesgaste

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Estudios realizados en USA indican que al Estudios realizados en USA indican que al

año 2002 los costos por fractura y corrosión año 2002 los costos por fractura y corrosión

son aprox.: 640.000Millonesson aprox.: 640.000Millones

Fractura: 368.000 M o sea aprox.4% PBA.Fractura: 368.000 M o sea aprox.4% PBA.

Corrosión:276.000M o sea aprox. 3% PBACorrosión:276.000M o sea aprox. 3% PBA

Erosión y desgaste 2%PBA (Inglaterra y Erosión y desgaste 2%PBA (Inglaterra y

Alemania)Alemania)

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Para tener un parámetro de comparación:Para tener un parámetro de comparación:

En fractura se puede reducir casi un 30% En fractura se puede reducir casi un 30%

aplicando mejor diseño ,control de fractura aplicando mejor diseño ,control de fractura

mantenimiento, reparación etc. y mas de un 25% mantenimiento, reparación etc. y mas de un 25%

desarrollando planes de investigación desarrollando planes de investigación

relacionados a problemas de fractura (materiales relacionados a problemas de fractura (materiales

y estructuras)y estructuras)

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1)1) INFORMACIÓN INICIAL.INFORMACIÓN INICIAL.

2)2) EXAMEN VISUALEXAMEN VISUAL

3)3) ENSAYOS NO DESTRUCTIVOSENSAYOS NO DESTRUCTIVOS

4)4) ENSAYOS DESTRUCTIVOSENSAYOS DESTRUCTIVOS

5)5) EXÁMEN DE TODOS LOS DATOSEXÁMEN DE TODOS LOS DATOS

6)6) PREPARACIÓN DE UNA PREPARACIÓN DE UNA PRESENTACIÓN DOCUMENTADA PRESENTACIÓN DOCUMENTADA CON LOS RESULTADOSCON LOS RESULTADOS..

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1)1) INFORMACIÓN INICIALINFORMACIÓN INICIAL

a)a) Información oralInformación oral

b)b) Información documentada obtenida en el lugar.Información documentada obtenida en el lugar.

c)c) Información de la fabricación del equipo y el Información de la fabricación del equipo y el

proceso involucrado en su usoproceso involucrado en su uso

Conviene tener un listado de preguntas.Conviene tener un listado de preguntas.

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2)2) EXÁMEN VISUAL.EXÁMEN VISUAL.

Es Es el paso mas importante de un A.F. y ninguno de el paso mas importante de un A.F. y ninguno de los siguiente puntos debe ser ignoradolos siguiente puntos debe ser ignorado

a)a) Fotografías-registrar todas las marcas, tipos de tensión, Fotografías-registrar todas las marcas, tipos de tensión,

corrosión, abrasión, decoloración, inicio de rotura etc.corrosión, abrasión, decoloración, inicio de rotura etc.

b)b) Instrucciones de operación y registros.Instrucciones de operación y registros.

c)c) Evidencias de uso indebido. Evidencias de uso indebido.

d)d) Determinar zonas y tipos de muestras. Cuidados.Determinar zonas y tipos de muestras. Cuidados.

e)e) Observar las muestras con lupa, estereoscópica y MEB.Observar las muestras con lupa, estereoscópica y MEB.

f)f) Confirmar el mecanismo que dio origen a la falla.Confirmar el mecanismo que dio origen a la falla.

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3)3) Ensayos No DestructivosEnsayos No Destructivos(Considerar la posibilidad de contaminación)(Considerar la posibilidad de contaminación)

a)a)Tintas penetrantesTintas penetrantesb)b)Partículas magnetizables.Partículas magnetizables.c)c)RadiográficosRadiográficosd)d)UltrasonidoUltrasonidoe)e)Corrientes de FoucaultCorrientes de Foucaultf)f) Réplicas metalográficasRéplicas metalográficas

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3)Ensayos No Destructivos (cont.)

Resumen de la sensibilidad de algunos métodos disponibles en detección de fisuras

Radiografía Gamma 2% del espesor

Partículas magnéticas 0.5 mm

Eddy current 0.1 mm

Microscopio óptico 0.002 mm

Ultrasonido 0.05 mm

Tintas penetrantes 0.025 – 0.25 mm

MEB 0.000005 mm

4)4) Ensayos Destructivos Ensayos Destructivos (confirman propiedades).(confirman propiedades).

a)a) Ensayos químicosEnsayos químicosb)b) Tracción, impactoTracción, impactoc)c) Dureza, creepDureza, creepd)d) MetalográficosMetalográficose)e) Fractomecánicos - FatigaFractomecánicos - Fatigaf)f) CorrosiónCorrosión

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5) 5) Examen de todos los datosExamen de todos los datos

Armado del rompecabezasArmado del rompecabezas

Estudios cuestionables deben repetirseEstudios cuestionables deben repetirse

Evitar errores comunes (prejuicios)Evitar errores comunes (prejuicios)

Estar convencidos de los resultados Estar convencidos de los resultados

(discutirlos)(discutirlos)

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6) 6) PREPARACIÓN DE UNA PRESENTACIÓN PREPARACIÓN DE UNA PRESENTACIÓN DOCUMENTADA CON LOS RESULTADOS.DOCUMENTADA CON LOS RESULTADOS.

La presentación del informe y prolijidad es muy La presentación del informe y prolijidad es muy importanteimportante

Las conclusiones y el resumen deben ser cortos Las conclusiones y el resumen deben ser cortos y claros. Personal no técnico debe y claros. Personal no técnico debe comprenderlo, dado que ellos tomarán comprenderlo, dado que ellos tomarán decisiones basados en el informe.decisiones basados en el informe.

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Averiguar: (Temas del checklist)

I. Descripción del tamaño, forma y uso del componente

II. Estado de tensiones en el componente

III. Detalles de la fisura crítica

IV. Especificaciones del material del componente 

V. Microestructura del componente

I.I. Descripción del tamaño, forma y uso Descripción del tamaño, forma y uso del componentedel componente

  A.A. Zonas en el diseño con concentración de Zonas en el diseño con concentración de

tensionestensiones

  Magnitud de la concentración de tensiones en la Magnitud de la concentración de tensiones en la fallafalla

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CHECKLIST

II.II. Estado de tensiones en el componenteEstado de tensiones en el componente

A.A. Tipo de tensiones,Tipo de tensiones,

1.1. Magnitud de los niveles de tensionesMagnitud de los niveles de tensionesa.a. Tensión mediaTensión media

b.b. Rango de tensionesRango de tensiones

2.2. Tipo de tensiones (modo I, II, III o Tipo de tensiones (modo I, II, III o combinaciones)combinaciones)

3.3. Presencia de gradiente de tensionesPresencia de gradiente de tensionesF & F 07

II.II. Estado de tensiones en el componenteEstado de tensiones en el componente

B.B. Estado de tensiones: tensión plana vs. Estado de tensiones: tensión plana vs. deformación planadeformación plana

  Apariencia de laApariencia de la superficie de fractura (por superficie de fractura (por ciento de labio de corte)ciento de labio de corte)

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II.II. Estado de tensiones en el Estado de tensiones en el componentecomponente

C.C. Naturaleza de las variaciones de cargaNaturaleza de las variaciones de carga

1.1. Horas de operación del componente Horas de operación del componente

2.2. Frecuencia de cargas cíclicasFrecuencia de cargas cíclicas

3.3. Tipo de cargaTipo de cargaa.a. Cargas al azarCargas al azar

b.b. Existencia de sobrecargas anormalesExistencia de sobrecargas anormales

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III.III.Detalles de la fisura críticaDetalles de la fisura crítica

A.A. Fecha de la inspección previa Fecha de la inspección previa

Resultados de la inspección previaResultados de la inspección previa

B.B. Naturaleza de la fisura crítica (esquematizar posición/ Naturaleza de la fisura crítica (esquematizar posición/ acompañar macrofotografías)acompañar macrofotografías)

1.1. Macrografía de la ubicación de la fisura crítica Macrografía de la ubicación de la fisura crítica

2.2. Tamaño, forma y orientación de la fisura crítica Tamaño, forma y orientación de la fisura crítica

3.3. Iniciación fisura crítica( superficial o interna)Iniciación fisura crítica( superficial o interna)

4.4. Dirección de la propagación de la fisura determinada Dirección de la propagación de la fisura determinada

por:por:

Marcas tipo Chevron - Pop-in - Marcas de playa - Marcas tipo Chevron - Pop-in - Marcas de playa - DirecciónDirección

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III.III.Detalles Detalles dede la fisura crítica la fisura críticaC.C. Imperfecciones de fabricación relacionados con la Imperfecciones de fabricación relacionados con la

iniciación de la fisurainiciación de la fisuraRayadurasRayaduras

Marcas de herramientas Marcas de herramientas

Defectos de soldadura Defectos de soldadura

DesalineaciónDesalineación

D.D. Imperfecciones de origen metalúrgico relacionadas Imperfecciones de origen metalúrgico relacionadas con Ia iniciación de la fisuracon Ia iniciación de la fisura

Inclusiones – Cavidades - Partículas de segunda fase - Inclusiones – Cavidades - Partículas de segunda fase - Interfases débiles - Inclusiones de escoria – Otros. Interfases débiles - Inclusiones de escoria – Otros.

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III.III.Detalles de la fisura críticaDetalles de la fisura crítica

E.E. Observaciones fractográficasObservaciones fractográficas

1.1. Observaciones cualitativasObservaciones cualitativasRuptura tipo hoyuelos - Estriaciones de fatiga – Clivaje – Ruptura tipo hoyuelos - Estriaciones de fatiga – Clivaje – Corrosión – Intercristalino - Abrasión mecánica, etc.Corrosión – Intercristalino - Abrasión mecánica, etc.

2.2. Observaciones cuantitativasObservaciones cuantitativas 1.1. Espaciado de estriaciones a distancias conocidas Espaciado de estriaciones a distancias conocidas

con respecto al origen de la fisuracon respecto al origen de la fisura

2.2. Espaciado de estriaciones evidenciando carga Espaciado de estriaciones evidenciando carga uniforme o al azaruniforme o al azar

3.3. Tamaño de la zona de propagación inestable de la Tamaño de la zona de propagación inestable de la fisurafisura

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yyss

tsts ElongaciónElongación

%%R.A. R.A.

%%KK I Icc K K IIsccscc Caracterización Caracterización

a la fatigaa la fatiga

EspecificadoEspecificado

DeterminadoDeterminado

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ElementoElemento

EspecificadoEspecificado

determinadodeterminado

I. Especificaciones del material del componenteA. Designación de la aleación

B. Propiedades mecánicas

C. Composición química

IV.IV. Especificaciones del material del componenteEspecificaciones del material del componenteD.D. Proceso de fundición Proceso de fundición

E.E. Procesado mecánico del lingote Procesado mecánico del lingote 1.1. Laminado en caliente Laminado en caliente

2.2. Laminado en frioLaminado en frio

3.3. Laminado transversalLaminado transversal

  F.F. Tratamiento termomecánicoTratamiento termomecánico

1.1. Condición recocido o solubilizadoCondición recocido o solubilizado

2.2. Templado ó envejecidoTemplado ó envejecido

3.3. Trabajado mecánico intermedioTrabajado mecánico intermedio

4.4. Revenido o aliviado de tensionesRevenido o aliviado de tensiones

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IV.IV. Especificaciones del material del componenteEspecificaciones del material del componenteG.G. Fabricación del componenteFabricación del componente

1.1. Fabricado porFabricado por

Forjado – Fundido – Maquinado – Repujado – Extrudado – Forjado – Fundido – Maquinado – Repujado – Extrudado – Otro.Otro.

2.2. Método de uniónMétodo de unión   Soldado – Abulonado - Unión por adhesivos – Otro. Soldado – Abulonado - Unión por adhesivos – Otro. 

H.H. Tratamiento superficial Tratamiento superficial Granallado - Tratamiento térmico superficial - Laminado en Granallado - Tratamiento térmico superficial - Laminado en

frío - frío - Cementado – Decapado – Nitrurado – Recubrimiento – Otro.Cementado – Decapado – Nitrurado – Recubrimiento – Otro.

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V.V. Microestructura del componenteMicroestructura del componente

1.1. Forma de fibrado mecánico por segregaciones.Forma de fibrado mecánico por segregaciones.

2.2. Tamaño y forma de granoTamaño y forma de grano

3.3. Tipo y cantidad de inclusiones. Tipo y cantidad de inclusiones.

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MODELO PARA RESOLVER EL PROBLEMAMODELO PARA RESOLVER EL PROBLEMA

1)1) Identificar problemaIdentificar problema

2)2) Determinar causasDeterminar causas

3)3) Aplicar acciones correctivasAplicar acciones correctivas

4)4) Validar y verificarValidar y verificar

5)5) EstandarizarEstandarizar

6)6) Iteración de 1 a 5Iteración de 1 a 5

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