El análisis de fallas metalúrgicas es el proceso por el cual un metalúrgico determina el mecanismo que ha causado la falla de un componente metálico. Los modos de falla típicos involucran varios tipos de corrosión y daño mecánico. Se ha estimado que el costo anual directo de la corrosión solo en los Estados Unidos fue de $ 276 mil millones, aproximadamente el 3,1% del PIB, en 1998. Los costos de la corrosión han continuado disparándose y los costos totales de corrosión ahora superan el billón de dólares anuales en los Estados Unidos. a partir de 2012. [ cita requerida ]
Los componentes metálicos fallan como resultado de las condiciones ambientales a las que están expuestos, así como de las tensiones mecánicas que experimentan. A menudo, una combinación de condiciones ambientales y estrés provocará fallas. Los componentes metálicos están diseñados para resistir el medio ambiente y las tensiones a las que estarán sujetos. El diseño de un componente metálico implica no solo una composición elemental específica, sino también un proceso de fabricación específico, como tratamientos térmicos, procesos de mecanizado, etc. Las enormes matrices de diferentes metales que resultan tienen todas propiedades físicas únicas. Se diseñan propiedades específicas en los componentes metálicos para hacerlos más robustos a diversas condiciones ambientales. Estas diferencias en las propiedades físicas exhibirán modos de falla únicos. Un análisis de fallas metalúrgicas toma en cuenta la mayor cantidad de información posible durante el análisis. El objetivo final del análisis de fallas es proporcionar una determinación de la causa raíz y una solución a cualquier problema subyacente para prevenir fallas futuras.[1]
El análisis de una pieza defectuosa se puede realizar mediante pruebas destructivas o pruebas no destructivas (NDT). Las pruebas destructivas implican retirar un componente metálico del servicio y seccionar el componente para su análisis. Las pruebas destructivas le dan al analista de fallas la capacidad de realizar el análisis en un entorno de laboratorio y realizar pruebas en el material que finalmente destruirá el componente. Las pruebas no destructivas son un método de prueba que permite examinar ciertas propiedades físicas del metal sin dejar las muestras completamente fuera de servicio. NDT se usa generalmente para detectar fallas en componentes antes de que el componente falle catastróficamente.
Modos de falla metalúrgica
No existe una lista estandarizada de modos de falla metalúrgica y diferentes metalúrgicos pueden usar un nombre diferente para el mismo modo de falla. Los términos del modo de falla que se enumeran a continuación son los aceptados por ASTM , [2] ASM , [3] y / o NACE [4] como distintos mecanismos de falla metalúrgica.
Causado por corrosión y estrés.
- Agrietamiento por corrosión bajo tensión [5] Corrosión bajo tensión (término NACE)
- Fatiga por corrosión
- Agrietamiento cáustico (término ASTM)
- Debilitamiento cáustico (término ASM)
- Agrietamiento por tensión por sulfuro (término ASM, NACE)
- Corrosión acelerada por estrés (término NACE)
- Agrietamiento por estrés de hidrógeno (término ASM)
- Agrietamiento por corrosión bajo tensión asistido por hidrógeno (término ASM)
Causado por el estrés
- Fatiga (ASTM, término ASM)
- Sobrecarga mecánica
- Arrastrarse
- Ruptura
- Agrietamiento (término NACE)
- La fragilidad
Causado por la corrosión
- Corrosión por erosión
- Picaduras de corrosión Picaduras de oxígeno
- Fragilidad por hidrógeno
- Agrietamiento inducido por hidrógeno (término ASM)
- Debilitamiento por corrosión (término ASM)
- Desintegración de hidrógeno (término NACE)
- Agrietamiento asistido por hidrógeno (término ASM)
- Ampollas de hidrógeno
- Corrosión
Ver también
Referencias
- ^ http://www.g2mtlabs.com/failure-analysis/what-is-failure-analysis/ G2MT Labs - "¿Qué es el análisis de fallas?"
- ^ "Términos estándar relacionados con la corrosión y las pruebas de corrosión" (G 15), Libro anual de normas ASTM, ASTM, Filadelfia, PA.
- ^ Manual de metales ASM-International, novena edición, Corrosión, ASM-International, Metals Park, OH
- ^ NACE-International NACE Basic Corrosion Course, NACE-International, Houston, TX
- ^ M&M Engineering Conduit Fall 2007 "Picaduras por cloruro y agrietamiento por corrosión bajo tensión de aleaciones de acero inoxidable", " Copia archivada" (PDF) . Archivado desde el original (PDF) el 14 de julio de 2011 . Consultado el 20 de agosto de 2010 .Mantenimiento de CS1: copia archivada como título ( enlace )