La fatica del metallo è uno dei tipi più sottili di guasti metallici e uno dei più pericolosi. Sebbene il guasto del metallo possa verificarsi a causa di carichi di trazione eccessivi, carichi di taglio e carichi di impatto, per citarne alcuni, la fatica del metallo è un tipo di guasto che può passare inosservato fino al punto in cui è troppo tardi.

La fatica del metallo si verifica quando le parti metalliche sono indebolite a causa di sollecitazioni ripetute. Ci sono tre fasi per la fatica del metallo:

• Fase uno: Dopo una certa quantità di cicli di carico, le micro-crepe iniziano a formarsi sul metallo durante il processo di fatica del metallo. Le micro-crepe tendono a formarsi attorno allo stress concentrando caratteristiche geometriche come i bordi. Lo stress necessario per creare queste micro-crepe può effettivamente essere inferiore alla resistenza alla trazione finale e alla resistenza alla trazione del metallo.
• Fase due: Queste micro-crepe continuavano ad essere sollecitate dal carico ciclico, facendole aumentare di dimensioni.
• Fase tre: Alla fine, le micro-crepe allargate raggiungono una dimensione in cui le sollecitazioni sono sufficienti a causare una rapida propagazione della crepa, portando alla rottura del metallo. La superficie della crepa sarà differente nell’aspetto secondo il tipo del metallo e la resistenza alla trazione del metallo.

Resistenza a fatica del metallo

Per fermare i guasti di fatica del metallo, è importante capire come le caratteristiche di un metallo influenzano la sua capacità di resistere alla fatica. Il più ovvio e importante di questi è la resistenza a fatica di un metallo. La resistenza a fatica è misurata attraverso la prova di fatica, un gruppo di metodi di valutazione che eseguono campioni di materiale di una determinata dimensione e forma attraverso cicli ripetuti di un certo livello di stress. Questo viene fatto per molti livelli di stress e viene tracciato un grafico che evidenzia quanti cicli, a un dato livello di stress, un materiale può sopportare senza fratturarsi. Essere informati sulla resistenza a fatica di un metallo è estremamente importante per evitare guasti alla fatica del metallo.

Applicazioni comuni Soggette a rischio di guasto a fatica del metallo

La fatica del metallo dovrebbe essere una considerazione per tutte le applicazioni. Tuttavia, ci sono diversi componenti e strutture che sono particolarmente a rischio di guasto a fatica del metallo. Esempi di alcuni di questi includono:

• Ponti
• sospensione Automobilistica attrezzature
• Metallo che timbra le attrezzature
• Aereo parti del corpo
• Alta vibrazione parti
• Mobili

Come Evitare la Fatica del Metallo

La fatica è un fenomeno che può essere ridotto o del tutto evitato con una corretta considerazioni ingegneristiche. Un metodo chiave per prevenire l’affaticamento del metallo è l’esecuzione di un’analisi della fatica del software sui progetti di componenti o strutture. Eseguendo l’analisi e iterando il processo di progettazione ogni volta, si può evitare il guasto del metallo. Ad esempio, l’analisi del software potrebbe rivelare un’area sottoposta a notevoli carichi di fatica. Se questo era vicino a una caratteristica geometrica come un foro, il foro potrebbe essere in grado di essere spostato altrove. Inoltre, la riprogettazione potrebbe concentrare le sollecitazioni su un’area che sarebbe meno soggetta a guasti da fatica metallica.

Un altro metodo per prevenire l’affaticamento del metallo è attraverso la selezione del materiale appropriato. Diversi materiali hanno diversi punti di forza della fatica. Ad esempio, l’acciaio può in genere sopportare quantità più elevate di cicli di stress rispetto all’alluminio. Determinando la resistenza a fatica di un materiale e valutando come ciò si abbinerà all’applicazione, è possibile evitare il guasto a fatica del metallo.

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