Caracterizacion Microscopica de La Fractura Dúctil

CARACTERIZACION MICROSCOPICA MICROSCOPICA DE LA FRACTURA DÚCTIL.

La fractura dúctil es el resultado de tres procesos distintos:   

Nucleación de microvacios durante la deformación plástica. Crecimiento de estos microvacios. Coale Co alesce scenci ncia a de los mismos mismos para para produ producir cir super supercies cies libre libress (suras) y la rotura nal.

Esto Estoss proc proces esos os pued pueden en oc ocur urri rirr simu simult ltán ánea eame ment nte e es deci decirr !ue !ue mientr mientras as cierto ciertoss microva microvacio cioss crece crecen n y termin terminan an coales coalescie ciendo ndo se están nucleando nuevos microvacios !ue van alimentando el proceso de rotura. NUCLEACION DE MICROVACIOS (CAVIDADES)

 "iene lu#ar en inclusiones no metálicos o part$culas de se#unda fase (carburos) la nucleación se ve favorecida si las part$culas son frá#iles #randes alar#ados o si e%iste una ba&a resistencia de la intercara matri' part$cula  Es decir separación de la intercara matri' part$cula (descoesión o aderencia d*bil de la part$cula). +e dice part$cula frá#il cuando es meno me noss defo deforrma mabl ble e !ue !ue la ma matr tri' i'.. La rotur otura a de la part part$c $cul ula a es favorecida por una fuerte aderencia entre part$cula y matri'.

Las part$culas pueden alcan'ar los si#uientes tama,os:   

-art$culas #randes (/0um) -art$culas intermedias (0.01 2 0.1 um) -art$culas pe!ue,as (110 )Nm

No todas las part$culas o inclusiones presentes en el material van a nuclear microvacios sino solo parte de ellas. La nucleación puede ser una etapa cr$tica o el material se puede romper apenas iniciada la nucleación.

En

a!uellos

materiales

cuyas

part$culas

están

fuertemente aderidas a la matri'. Las caracter$sticas de la fractura están controladas por las etapas de crecimiento y coalescencia de los microvacios (cavidades). CRECIMIENTO Y COALESCENCIA DE MICROVACÍOS (CAVIDADES)

En este caso para !ue el material rompa las cavidades deben alcan'ar un tama,o cr$tico en relación con el espaciado y aparecer despu*s de una inestabilidad plástica entre ellas !ue conlleve al des#arro nal.

El crecimiento de microvacios es el aumento del tama,o de los microvacios producido por una fuerte deformación plástica. +e estima !ue la mayor parte dela ener#$a consumida en el proceso de fractura dúctil corresponde a la etapa de crecimiento de microvacios.

MECANISMO DE FORMACIÓN DE LOS "DIMPLES".

Como se mencionó anteriormente la fractura dúctil es precedida por una e%tensiva deformación plástica además de estar relacionada con su capacidad de absorber ener#$a durante el proceso de fractura por el mecanismo de desli'amiento de dislocaciones. Este tipo de fractura es t$pica de materiales con una estructura cristalina Cúbica Centrada en la Cara (3CC). La deformación plástica puede variar con cada microestructura y estado de tensiones sin embar#o en todos los casos presenta una supercie de fractura fácilmente reconocible mediante microscop$a electrónica de barrido. 4pticamente este tipo de fracturas se caracteri'a por tener una supercie más bien opaca y al ser observada a mayores aumentos como en un microscopio electrónico se caracteri'a por pe!ue,as depresiones o cavidades llamadas 5dimples5 El tama,o y forma de los 5dimples5 depende de las inclusiones cuando ellas son elon#adas conducen a la formación de concavidades en forma de canales. En materiales !ue an sido laminados tales como láminas plancas etc.6 los dimples pueden estar orientados en la dirección de laminación. La observación de los dimples es muy útil

para estudiar las fracturas ya !ue la forma de ellos es muy sensible a la dirección del esfuer'o !ue los formó. 7simismo es necesario denir los diferentes modos de fractura. En este sentido e%isten tres modos básicos de despla'amiento de las caras de una sura cuando es sometida a tensiones tal como se muestra es!uemáticamente en la #ura

8n9uencia de la dirección del esfuer'o principal en la orientación de los dimples

FOTOMICROGRAFIAS

imples por una fractura de ci'alle en un acero 78+8 0;0

producidos

3ractura de un acero al carbono 78+8 0;0 en !ue se puede ver coalescencia de microuecos


Esta fotomicro#raf$a corresponde a una falla t$pica dúctil. En este caso se trata de un detalle de una barra de acero en donde se aprecian micro oyuelos ovalados.