Nekea materialetan

Nekea materialetan aztertzen ari denean honako hau baieztatu daiteke: materialaren haustura, karga dinamiko ziklikoetan gertatzea errazagoa da, karga estatikoetan baino. Karga dinamikoko kasuetan materiala hausteko askoz indar txikiagoa erabili behar da, karga estatikoko kasuetan baino. Bi karga mota ezberdin daude karga dinamikoen kasuan:

1.irudia: Karga errepikakor ziklikoa (Tentsioak)

1. karga errepikakor ziklikoa: maximoak eta minimoak simetrikoak dira zero mailarekiko. (1.irudia)
2. ausazkoa: tentsio-maila aldakorra izan daiteke anplitudean zein maiztasunean. (2.irudia)

2. irudia: Ausazko kargak (Tentsioak)

Tentsioaren anplitudea aldakorra da batez besteko balioan, ziklo bakoitzeko tentsio maximoaren eta minimoaren batezbestekoa.

• Batez besteko tentsioa: $\sigma _{m}={\frac {\sigma _{max}+\sigma _{min}}{2}}$
• Tentsio aldakorra: $\sigma _{r}={\frac {\sigma _{max}-\sigma _{min}}{2}}$
  

Anplitude minimoaren eta maximoaren arteko zatidura bitartez R koefizientea lortzen da.

$R={\frac {\sigma _{min}}{\sigma _{max}}}$

Trakzioan dauden esfortzuak positiboak dira eta konpresioan dauden esfortzuak berriz, negatiboak.

Pitzaduraren hasiera eta hedapena

Nekeak eragindako haustura-prozesua pitzadura hasten den momentutik garatzen da. Prozesuak pitzaduraren hedapenarekin jarraitzen du, haustura gertatu arte.

Hasiera

Haustura eragiten duten pitzadurek, ia beti, tentsio-kontzentrazioak dauden gainazaleko puntu batean gertatzen dira.

Hedapena

Bi etapa bereizten dira:

1. etapa: oso poliki hedatzen da. Pitzadurak, normalean, ale gutxitan zabaltzen dira fase honetan.
2. etapa: pitzaduraren hedapen-abiadura handitu egiten da. Puntu horretan pitzadura norabide perpendikularrean hazten da, ez aplikatutako esfortzuen ardatzean.

Haustura

Arrakala zabalagoa egiten den heinean, muturra zizailadura bidezko etengabeko deformazioagatik luzatu egiten da, forma borobildu batera heldu arte. Arrakalaren dimentsio kritikora heltzen denean, haustura gertatzen da.

Parte hartzen duten faktoreak

Diseinua

Diseinuak eragin handia du nekearen hausturan. Edozein etenaldi geometrikok (adibidez, ardatz baten erradio aldaketak) tentsio-kontzentratzaile gisa jokatzen du, eta hortik neke-arrakala sor daiteke. Zenbat eta zorrotzagoa izan etena, orduan eta handiagoa izango da tentsio-kontzentrazioa.

Nekeak eragiten duen hausturaren probabilitatea txikiagoa izan daiteke, ertz biziek eragiten dituzten bat-bateko aldaketak kenduz (adibidez, kurbadura-erradio handiagoekin biribildutako gainazalak). Horretaz aparte, piezaren neurriek ere eragina dute, hau da, zenbat eta handiagoa izan piezaren tamaina, orduan eta txikiagoa izango da nekeagatik hausteko probabilitatea.

Gainazaleko tratamenduak

Mekanizazio-prozesuan, ebaketaren eraginez marra eta ildo txikiak sortzen dira piezaren gainazalean, bizitza nekera mugatuz. Gainazaleko akabera leunketa-prozesu bidez leunduz gero, bizitza luzatu egiten da.

Gainazala gogortzea

Azaleko gogortasuna eta nekearekiko zailtasuna areagotzen dituen teknika da. Nekearen propietateen hobekuntza gogortasunaren handiagotzetik dator. Teknika honekin batera, zementazio eta nitrurazio-prozesuan sortzen diren konpresioaren hondar-tentsioetatik ere, nekearen bizitza luzatu egiten da.

Ingurunearen eragina

Inguruneak bi modutara eragin diezaioke portaerari:

Neke termikoa

Tentsio termikoaren gorabeheren ondorioz, normalean tenperatura altuetan induzitzen da. Ez da zertan kanpoko jatorriko tentsio mekanikoa egon.

Korrosioaren ondoriozko nekea

Tentsio zikliko bat eta aldi berean eraso kimiko bat gertatzen denean sortzen da. Pitzadura edo zulo txikiak sor daitezke, eta tentsio kontzentratzaile moduan jokatuko dute. Hori dela eta pitzadura handiagoak dira.

Bibliografia

• Introducción a la Ciencia e Ingeniería de los Materiales William D. Callister

Kanpo estekak

• Datuak: Q507234
• Multimedia: Material fatigue / Q507234