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September 11th, 2002 Failure Analysis Slide 1 Análisis de Falla de pernos

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September 11th, 2002 Failure Analysis Slide 1

Análisis de Falla de pernos

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

September 11th, 2002 Failure Analysis Slide 3

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)

September 11th, 2002 Failure Analysis Slide 8

Ensayo de Dureza Análisis de Falla de Pernos

•Dureza variable a lo largo de la sección del perno

September 11th, 2002 Failure Analysis Slide 9

• 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

September 11th, 2002 Failure Analysis Slide 11

Comparación entre Forymec y Lister Análisis de Falla de Pernos

Forymec Lister

September 11th, 2002 Failure Analysis Slide 12

Comparación entre Forymec y Lister Análisis de Falla de Pernos

813 Mpa

631 Mpa 670 Mpa

499 Mpa

September 11th, 2002 Failure Analysis Slide 13

• 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