Determinación de la presencia de fatiga mecánica en materiales cerámicos

Abstract

It is well known that ceramic materials are highly susceptible to environmental assisted subcritical crack growth. In addition, this subcritical crack growth could be also related to cyclic loading (mechanical fatigue). This type of behaviour is not observed either in glasses nor in traditional ceramics. However this phenomena is clearly active in many advanced ceramics. The aim of this work is to obtain a procedure for detecting the presence of cyclic fatigue in ceramic materials. This procedure attempts to obtain cyclic fatigue life estimations and to compare it with the static loading experimental results. Through this comparisons it is possible to asses whether the cyclic fatigue is acting or not. Finally some calculations are conducted in ceramic materials (alumina, mullite and ZTA) with natural and indentation flaws.<br><br>Los materiales cerámicos son susceptibles al crecimiento de fisuras por la acción combinada del medio ambiente y la aplicación de carga (fatiga estática). Por otra parte, el crecimiento subcrítico de fisuras en cerámicas también puede ser producido por la aplicación de cargas fluctuantes (fatiga mecánica). Este fenómeno no se observa en vidrios ni en cerámicas monocristalinas, pero si en muchos de los llamados materiales cerámicos avanzados. En este trabajo se describe una metodología utilizada para detectar la presencia de fatiga mecánica en materiales cerámicos, basada en la obtención de estimaciones de la vida a fatiga del material bajo cargas fluctuantes y su comparación con los resultados experimentales bajo carga constante. Este método se ha aplicado a fisuras naturales y de indentación en algunos materiales cerámicos (mullita, alúmina y ZTA).

Keywords

• Cyclic fatigue
• static fatigue
• natural flaws
• indentation flaws
• Fatiga cíclica
• fatiga estática
• fisuras naturales
• fisuras de indentación