¿Tiene el aluminio un límite de fatiga de metal?

¡Ya hay muchas buenas respuestas! Me gustaría agregarles algo.

La fatiga es el debilitamiento de un metal causado por cargas repetidas. Cuando aplicas una carga a cualquier metal, aguantará y se deformará de forma no permanente, siempre que esté por debajo de su resistencia a la fluencia, se deformará de forma permanente a medida que superes el límite de rendimiento pero por debajo de su resistencia máxima o falla cuando lo sobrecarga [1].

Al aplicar continuamente cargas a un material, en muchos casos muy por debajo del límite de rendimiento, lo acentúa y le causa fatiga. Esto eventualmente cambia la fuerza máxima del material, haciéndolo más propenso a fallar después de varios ciclos de estrés.

En el caso del acero y otros materiales, hay un cambio perceptible en el estrés [2] que puede tomar: después de un número determinado de ciclos de esfuerzos, la resistencia máxima de las mesetas del material y se romperá si aplica cualquier carga lo.

El aluminio, sin embargo, no funciona así. A medida que lo enfatiza, se vuelve más propenso al fracaso, pero no hay meseta, por lo que es más difícil saber realmente cuándo va a fallar debido a los ciclos de estrés.

Entonces, sí, el aluminio puede fallar debido a la fatiga y los ciclos de tensión continuados, pero no hay límite de fatiga como se puede ver en el acero.

Notas a pie de página

[1] Rendimiento (ingeniería) – Wikipedia

[2] Límite de fatiga – Wikipedia

El aluminio no tiene un límite de resistencia, como los metales ferrosos. El aluminio fallará si pasa por suficientes ciclos de tensión. Sin embargo, pueden pasar miles o incluso millones de ciclos antes de que falle (todo depende de las cargas / ciclos).

Los metales ferrosos, por ejemplo, el acero tiene un límite de resistencia. Si el estrés está por debajo del límite de resistencia, pasará por ciclos ilimitados y no fallará (debido a la fatiga cíclica, puede fallar a través de otro modo). Si la tensión en el acero está por encima del límite de resistencia, el metal fallará y la rapidez con la que falla depende de la magnitud de la tensión. Es decir, más alto el estrés cuanto más rápido falla.

Espero que esto ayude

No, no en realidad. El aluminio no muestra ninguna nivelación en la curva de Wohler. ,

Aunque si considera que el tiempo de servicio alcanza 10 ^ 8 o 10 ^ 9 ciclos, la pieza durará más que un ser humano o llegará a la obsolescencia tecnológica antes de fallar.

Tenga en cuenta que algunos teorizan que ni el acero tiene un límite de fatiga, pero jus una curva muy superficial que podría fallar si lo observa durante el tiempo suficiente.

no … y todo lo que los metalúrgicos pueden hacer es eliminar el número de ciclos hasta el fallo en la medida de lo posible mediante la sobreinyección de la pieza. esta es la razón por la cual las monturas de bicicleta basadas en Al tienen una tubería sobredimensionada, ya que aumenta el factor de seguridad.

no importa qué se haga con la composición de aleación de Al o el procesamiento termomecánico, nunca tendrán la hermosa meseta exhibida por los aceros y otras aleaciones para revelar un umbral donde la falla nunca ocurrirá por debajo de cierto nivel de estrés (excluyendo influencias externas como corrosión por picadura, extrema y calentamiento prolongado, fragilidad H, etc.).

El aluminio no tiene un límite de fatiga en el sentido de que los aceros sí lo tienen. En cambio, el estrés permisible continúa disminuyendo a medida que aumenta el número de ciclos de estrés. Consulte Curvas de diseño de fatiga para aluminio 6061-T6 (Conferencia) página 4, sección 2, párrafo 1. Allí encontrará varias referencias de datos originales útiles para el diseño de estructuras de aluminio sujetas a carga cíclica incluyendo el Manual de Alcoa, Mil-5 y algunos otros .

Las aleaciones de aluminio no tienen un límite de fatiga, es el sentido absoluto, pero para fines prácticos, si la vida del ciclo es grande (10 ^ 9) es efectivamente un límite de fatiga. Oficialmente, solo las aleaciones ferrosas (de acero) tienen un límite de fatiga.