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September 11th, 2002 Failure Analysis Slide 2
• Rotura trasversal del perno tipo fractura frágil
• Inicio de fractura en hilo del perno (Punto natural de
concentración de esfuerzos)
• Ligera deformación plástica en inicio de rotura.
• El perno no presenta defectos de superficiales
(Verificado por partículas magnéticas)
Inspección Visual Análisis de Falla de Pernos
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Inspección Visual
Inicio de fractura
Fractura tipo fragil
Rotura trasversal
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• Zona de fractura compuesta de microestructura
heterogénea. Existencia de “bandas” alternadas.
• No existe deformación plástica durante el proceso de
fractura.
• Existencia de zonas de composición homogénea
formada por microestructura regulares con granos
equiaxiales.
Análisis Metalográfico Análisis de Falla de Pernos
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Análisis Metalagófico
Presencia de bandas
producto del forjado
No existe deformación
plástica en la zona de
rotura
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Análisis Metalográfico
Martensita Revenida a
un diametro del
extremo roscado
Perlita Fina, ferrita y
martensita en zona
adyacente a fractura
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Análisis químico y Tracción Análisis de Falla de Pernos
•Acero corresponde con AISI/SAE
4140
•Resistencia máxima de 98 kg/mm2
(967 Mpa)
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Ensayo de Dureza Análisis de Falla de Pernos
•Dureza variable a lo largo de la sección del perno
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• El perno fallado presenta una superficie de fractura
caraterizado por superficie con tipo “Fractura Frágil
por sobrecarga mecánica con respecto a las
propiedades mecánicas del material del perno en la
zona de falla
• El inicio de la fractura presenta un concentrador
natural de tensiones en una zona donde la
microestructura del material es HETEROGENEA
producto de “temple incompleto”.
• Perno presenta dureza variable y no tiene las
mismas propiedades a lo largo del perno.
CONCLUSIONES Análisis de Falla de Pernos
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Comparación entre Forymec y Lister Análisis de Falla de Pernos
MATERIALES
•Forymec: AISI/SAE 4140
•Lister: AISI/SAE 1045
DUREZA
•Forymec: 30 HRC
•Lister: 94 HRB
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Comparación entre Forymec y Lister Análisis de Falla de Pernos
Forymec Lister
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Comparación entre Forymec y Lister Análisis de Falla de Pernos
813 Mpa
631 Mpa 670 Mpa
499 Mpa
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• Por el tipo de fabricación (forjado y normalizado), el
perno Forymec tiende a ser más resistente pero a la
vez más frágil.
• Dureza 30 HRC (Debe estar entre 24 y 26 HRC)
• Elongación 10.2% (Debe estar entre 18 y 20%)
• A pesar de su mayor resistencia, este perno NO
tiene la capacidad de absorber IMPACTO por su
menor tenacidad.
• Para incrementar la tenacidad el perno requiere un
temple y revenido.
CONCLUSIONES Análisis de Falla de Pernos