Las grietas pueden crecer rápidamente si K=Kc , produciéndose una fractura rápida, pero las grietas se pueden formar y crecer lentamente, a cargas menores que ésta, tanto si la tensión es cíclica como si el entorno es corrosivo. El primer proceso de crecimiento lento de grieta, se denomina fatiga y el segundo corrosión.

Si un componente o estructura se somete a ciclos repetitivos de tensión, como la carga sobre la biela de un motor de gasolina, puede fallar a tensiones inferiores a las resistencia a la tracción (σTS) y con frecuencia por debajo del límite elástico del material (σy). El proceso que conduce a ese fallo se llama fatiga.

Podemos distinguir tres tipos de fatiga:

Fatiga en componentes sin grietas: fractura controlada por iniciación. La mayoría de componentes pequeños como los ejes de los émbolos, rodamientos de bolas, dientes de engranajes y cigüeñales.

Dentro de esta categoría, distinguimos la fatiga a número de ciclos elevado: que se produce a tensiones por debajo de una cedencia general (≥104) ciclos a la fractura. Ejemplos: todos los sistemas que vibran o rotan, como las ruedas, ejes y componentes del motor.

La fatiga a bajo número de ciclos: se produce a tensiones por encima de una cedencia general (≤104) ciclos a la fractura. Ejemplos: componentes del núcleo de reactor, fuselaje y cualquier componente sometido a sobrecargas ocasionales.

Fatiga en componentes preagrietados: las grietas preexisten. La propagación de la fractura es controlada. Ejemplos: la mayoría de las grandes estructuras, especialmente las que tienen soldaduras.

La resistencia a la fatiga de un componente, se puede aumentar minimizando los factores de concentración de tensiones y con un buen

acabado superficial ( una superficie rugosa, concentra muchas tensiones).

Para reducir e incluso eliminar la amplitud de tensiones que el ciclo de carga produce en un componente, se suele diseñar las uniones con pernos en los soportes de los cojinetes de los cigüeñales o bielas en los automóviles.

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Analicemos la fluencia un poco más detenidamente:

Cuando analizamos las propiedades, generalmente se trabaja a temperatura ambiente, donde la deformación de la mayoría de metales depende de la tensión y es independiente del tiempo.A medida que aumenta la temperatura, las cargas que no provocan deformación permanente a temperatura ambiente sí pueden producir fluencia en los materiales: una lenta y continua deformación con el tiempo. La deformación en vez de depender sólo de la tensión, pasa a depender ahora del tiempo y de la temperatura. La mayoría de los metales y cerámicos, tienen elevados puntos de fusión, por lo que empiezan a fluir a temperaturas muy superiores de la temperatura ambiente, por eso es un fenómeno menos conocido que la deformación plástica o elástica. En el caso de los polímeros, que no poseen una temperatura de fusión bien definida, su parámetro a analizar es la temperatura vítrea Tg, por encima de esta temperatura, se encuentran en estado elastómero y fluyen rápidamente bajo carga, por debajo los polímeros son duros y no fluyen. Como para la mayoría de los polímeros, su Tg está próxima a la temperatura ambiente, la fluencia es un problema a tener en cuenta.Cuando se diseña teniendo en cuenta la fluencia, se busca tanto el material como la forma de la estructura que soportarán las cargas de diseño, sin fallar durante la vida de diseño y a la temperatura de diseño.