Sinterizazio-atmosferaren eragina M graduko (ASP 30 ... - Euskara

2 .4 .2 .2 Tenacidad en probetas cilíndricas cortas
El criterio de un tamaño mínimo de probeta establecido en la ecuación (2 .2) limita considerablemente
este tipo de ensayos ; más aún si se considera que el procedimiento de ensayo
exigido por la norma ASTM - E399 requiere que la muestra sea pre-agrietada por fatiga .
Tratando de disminuir estos problemas, Barker /62/ propone un ensayo de tenacidad alternativo
en el que se pueden utilizar probetas mucho más pequeñas, con el consiguiente
ahorro de material, y que no requieren de pre-agrietamiento inicial .
La geometría de las probetas puede ser cilíndrica o rectangular y tienen dos cortes laterales
que dan origen a un ligamento tipo chevron. Estos cortes laterales permiten crear durante
todo el ensayo condiciones de deformación plana aún cuando se utilicen probetas de
tamaño considerablemente menor que el especificado por la norma ASTM - E399 . En el
vértice del ligamento chevron de la probeta se crea durante el ensayo una grieta que
rápidamente logra un estado estacionario o estable de crecimiento, que reemplaza el preagrietamiento
de las muestras compactas. Los materiales frágiles son los más beneficiados
con este efecto, ya que, debido a las bajas cargas iniciales que son necesarias para crear la
grieta, se reduce la probabilidad de que el material falle catastróficamente en el comienzo
del ensayo .
Fractura frágil
Como se mencionó anteriormente, el crecimiento de la grieta es estable y su avance requiere
constantemente un incremento de la carga hasta alcanzar su longitud crítica, a c .
Entonces, la carga disminuye con la longitud de la grieta ; Barker demuestra teóricamente
/62/ que ac es una constante para una geometría de muestra y una configuración de carga
dada . Esta última también es independiente del material siempre y cuando la muestra se
comporte de acuerdo a los principios de la L .E .F.M . Cuando la grieta pasa por a c , la carga
corresponde al punto máximo .
En la derivación de la ecuación para calcular Kl c , Barker supone, de acuerdo a la Fig . 2 .4
/62/, que la energía requerida para avanzar la grieta una pequeña distancia de forma estable
es :
OW = Glc b Da (2 .4)
donde b es el ancho promedio del frente de grieta entre a y a+Da . La energía AW corresponde
al trabajo irreversible realizado sobre la muestra durante el ensayo . Antes de la iniciación
de la grieta, la carga aumenta de acuerdo a la línea que representa la pendiente elástica
en la Fig . 2 .5 /63/ . La iniciación de la grieta en el vértice de la entalla chevron está
marcada por el cambio de pendiente en la Fig . 2 .5 . Si se realizan dos ciclos de descarga y
carga, representados por los puntos A y B de esta misma figura, y si se supone que durante
las descargas no existe crecimiento de la grieta, ya que no ha ocurrido deformación
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