Fundamentos Creep Fatiga

Abstract

En el libro Fundamentos de Creep y Fatiga, la autora, Dra. Laura Sáenz, presenta en un estilo ortodoxo y al mismo tiempo dinámico el desarrollo de los tópicos esenciales que constituyen la base para el entendimiento del comportamiento de materiales bajo la acción de fluencia lenta (creep) y fatiga; fenómenos de elevada incidencia en fallas de componentes mecánicos de interés en el campo de la ingeniería de materiales, mecánica, industrial y afines; en virtud de que introduce al lector en los protocolos para el análisis, prevención y corrección de fallas de manera sistemática.

La información es distribuida en cuatro capítulos, que son desarrollados de lo más simple a lo complejo, llevando al lector a las aplicaciones en el campo de la ingeniería pero cimentados en el conocimiento teórico que lo sustenta y es abordado desde el inicio de cada capítulo.

Los capítulos 1 y 3 constituyen la base teórica de los comportamientos de fluencia lenta y fatiga respectivamente, donde se introducen conceptos clave y especialmente los mecanismos bajo los cuales se dan dichos fenómenos. Para finalmente, en los capítulos 2 y 4 enlazarse con las aplicaciones en el campo de la ingeniería en los temas de creep y fatiga respectivamente.

El tratamiento que el autor da al fenómeno de fluencia lenta abarca una revisión preliminar de comportamiento anelástico, la curva característica y el detalle de cada una de sus fases. Asimismo, se exponen modelos matemáticos que se han venido utilizando para representar el comportamiento de la fluencia a elevadas temperaturas; con una dedicación especial a los mecanismos responsables del fenómeno, donde se destaca lo ocurrido a nivel de la microestructura a una muy baja escala; encontrándose modelos clásicos como los de Nabarro, Herring y Coble, por hacer mención de algunos y que generalmente se encuentran dispersos en la literatura especializada, sin embargo, en esta obra el autor los reúne de manera metódica. Se destaca la influencia de los fenómenos de difusión de vacancias, en límites de grano y dentro del grano; deslizamiento a lo largo de límites de grano, entre otros, así como la nucleación y propagación de grietas con sus respectivos modelos para representarlos. En lo que respecta a la evaluación de daños por fluencia lenta a partir de los ensayos mecánicos, incorpora la selección y descripción del método de réplicas. Se dedica una sección para detallar la evolución de la microestroestructura durante el fenómeno de fluencia lenta, lo cual constituye un indicador sine qua non del nivel de daño del componente. La sección de evaluación es complementada con los ensayos no destructivos y en lo atinente a las curvas de creep, se describen diversos modelos de gran utilidad para la extrapolación.

En lo relacionado con el fenómeno de fatiga, la autora inicia definiendo los conceptos fundamentales de resistencia a la fatiga, clasificación de ensayos y curvas características S-N. Seguidamente destaca los factores que afectan el comportamiento a fatiga, tanto los mecánicos como aquellos de naturaleza microestructural y los que están influenciados por el medio ambiente. Asimismo, incorpora los mecanismos de fallas por fatiga, detallando los modelos matemáticos reportados en la literatura para describir las fases de nucleación, crecimiento y propagación de grietas. Se aborda las aplicaciones de la fatiga en la ingeniería y se exponen los cuatro criterios para el diseño contra fatiga, diseñando a vida infinita, a vida segura, a falla segura y con daño tolerable. Por último, se dedica una sección para el mejoramiento de la resistencia a la fatiga en uniones soldadas, condición de alta incidencia en aplicaciones de ingeniería. La lectura del texto permite ver que se ha realizado por parte de la autora, una revisión bibliográfica concienzuda, que le ha permitido extraer la esencia de obras clásicas en el comportamiento mecánico de materiales, así como normas internacionales para la evaluación de materiales en condiciones de falla por los fenómenos aquí considerados. Considero que la obra presentada por la Dra. Sáenz reúne los fundamentos en el área de Comportamiento de Materiales para los fenómenos de fluencia lenta y fatiga, con el valor agregado de protocolos para abordar y evaluar este tipo de fallas, presentes en el 90% de casos en los que los componentes mecánicos resultan fuera de servicio. El libro constituye un aporte significativo en el ámbito educativo al erigirse como fuente de consulta para estudiantes de ingeniería de pre y post-grado, por la profundidad de los temas abordados, la secuencia temática y especialmente, por ese valor agregado, tan anhelado por los que impartimos docencia en esta rama de la ingeniería, al incorporar ese vínculo didáctico entre el desarrollo teórico y la práctica en el campo de la detección de fallas, prevención, mejoramiento y selección adecuada de materiales y condiciones de trabajo.