ASTM E399: factor crítico de intensidad de tensión K1C (concepto K)
El factor crítico de intensidad de tensión K1C determina la resistencia de un material al crecimiento de grieta. El factor de intensidad de la tensión también se denomina tenacidad a la rotura o tenacidad a la fractura. La norma ASTM E399 describe la determinación del valor característico del material de la mecánica de fractura bajo carga cíclica con amplitud constante.
Curva de crecimiento de grietas Fase III VIDEO Software Máquinas de ensayos Más información
Curva de crecimiento de grieta
El crecimiento de grieta de un material se describe en la curva de crecimiento de grieta. Dicha curva se divide en tres regiones:
- Fase I: baja tasa de crecimiento de grieta, umbral dKth en el que el crecimiento de grietas apenas comienza
- Fase II: tasa constante de crecimiento de grieta, se describe matemáticamente con la línea recta de París, crecimiento de grieta por fatiga da/dN
- Fase III: alta tasa de crecimiento de grieta, termina con la fractura K1C
ASTM E399 Fase III de la curva de crecimiento de grietas
La norma ASTM E399 para la determinación del factor crítico de intensidad de tensión K1C se ocupa del fase III de la curva de crecimiento de grieta.
El K1C se determina normalmente en materiales frágiles. En primer lugar, se genera una grieta definida en la probeta por oscilación de acuerdo con ASTM E399. 2,5% antes de alcanzar la longitud de grieta definida, la intensidad de la tensión se reduce.
En el siguiente paso, estira la probeta de forma constante hasta la fractura y se alcanza el valor KQ. Después del ensayo, el valor KQ determinado se establece una relación entre el ancho de la probeta, la longitud de la grieta y el límite elástico del material. Si esta relación cumple el criterio mínimo de validez definido en la norma, se declara KQ como valor K1C válido.
El crecimiento de grieta se determina con un transductor de propagación de grietas adecuado y con el método de cálculo de cumplimiento.
Además de las probetas compactas (CT) muy comunes, también pueden utilizarse probetas de flexión (SEB) para determinar la intensidad de tensión crítica K1C.
Vídeos para ensayos de resistencia a la fractura según ASTM E399
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Con las máquinas de ensayos servohidráulicas, se puede determinar el factor de intensidad de la tensión crítica K1C según la norma ASTM E399 por completo, es decir, sin volver a sujetar la probeta.
