Ensayo de fatiga de alto ciclaje y construcción de la curva S-N

Fundamento

Se somete la probeta a un ciclo de tensión repetido, definido por su amplitud y por la relación entre la tensión mínima y la máxima, y se cuentan los ciclos hasta la rotura. Repitiendo con distintas amplitudes se arma la curva S-N: a tensiones altas la vida es corta, y a medida que baja la tensión la vida crece hasta que, en los aceros, aparece un límite por debajo del cual la probeta no rompe aunque se la cicle indefinidamente. En aluminios y en la mayoría de las aleaciones no ferrosas ese límite no existe y se define una resistencia a la fatiga a un número de ciclos convenido. El ensayo puede hacerse por flexión rotativa, que es el clásico y el más barato, o en máquina servohidráulica axial, que permite fijar la relación de tensiones y ensayar componentes reales y no solo probetas.

Matriz (en qué muestra)

Componentes mecánicos; ejes; resortes; uniones soldadas; aleaciones

Equipamiento necesario¿Dónde lo compro?

Máquina de flexión rotativa; máquina servohidráulica o electrodinámica de fatiga con celda de carga y control por lazo cerrado; contador de ciclos; cámara ambiental cuando el ensayo es a temperatura.

Reactivos¿Dónde lo compro?

Ninguno; agua o solución salina cuando se ensaya fatiga-corrosión.

Material de laboratorio¿Dónde lo compro?

Probetas pulidas longitudinalmente; mordazas de alineación; extensómetros.

Consumibles¿Dónde lo compro?

Probetas; aceite hidráulico; mordazas.

Unidad

Pa · MPa de amplitud de tensión · número de ciclos a rotura · relación de tensiones R

Rango de referencia

Acero al carbono: límite de fatiga del orden del 40 al 50 % de la resistencia a la tracción, alcanzado hacia los 10⁶ a 10⁷ ciclos. Aluminio: resistencia a la fatiga a 10⁷ ciclos, del orden del 30 al 40 %

Norma que lo exige

Reglamentos CIRSOC 301 de estructuras de acero y CIRSOC 304 de estructuras soldadas, adoptados por los códigos de edificación provinciales y municipales en cuanto a la verificación a fatiga de estructuras sometidas a cargas repetidas; Ley 19.587 y su Decreto 351/79, y las reglamentaciones provinciales de aparatos sometidos a presión, que exigen la calificación de materiales y de soldaduras; Ley 24.449 y las homologaciones de componentes de seguridad de vehículosargentina e internacional

Norma que describe la técnica

ASTM E466 (ensayo axial de amplitud constante), ASTM E739 para el análisis estadístico de los datos, ASTM E468 para la presentación; ISO 1099 e ISO 1143 (flexión rotativa); ISO 12107 para el tratamiento estadísticoargentina e internacional

Edición y vigencia de la norma

ASTM E466-21; ISO 12107:2012

Volumen de muestra

De 12 a 30 probetas para una curva completa con tratamiento estadístico. Es destructivo y lento

Conservación y transporte

La terminación superficial manda: una raya transversal de mecanizado es un iniciador de fisura y puede bajar la vida un orden de magnitud, por eso las probetas se pulen en dirección longitudinal. La alineación de la máquina es el otro punto: una desalineación de décimas mete flexión parásita y falsea la amplitud real. Los resultados de fatiga tienen dispersión intrínseca grande y se informan con su banda estadística, nunca como un valor único.

Límite de detección típico

No aplica

Incertidumbre típica

La vida a una misma tensión puede variar en un factor 3 a 10 entre probetas: es propiedad del fenómeno, no del ensayo

Área

Metalurgia; Materiales/industrial; Física y mecánica

Fecha de última actualización: 9/9/2026