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Esfuerzo Residual y Fractura Espontánea (Inclusiones de NiS)

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Fractura espontánea y retardada (años después de instalado) del vidrio templado, causada por la transformación de fase alphabeta de inclusiones microscópicas de sulfuro de níquel dentro de la zona de tensión del núcleo (M5).

ID:('ky', 1764)


Esfuerzo por inclusión

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$\sigma_{incl}=\frac{4}{3}G_s\frac{\Delta V}{1+\frac{4G_s}{3K}}$

$Delta V$
Expansión volumétrica de NiS
$1$
$sigma_{incl}$
Esfuerzo inducido por inclusión
$Pa$
$G_s$
Módulo de corte del vidrio
$Pa$
$K$
Módulo volumétrico
$Pa$



ID:('gm', 15133)


Fractura espontánea

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$\sigma_{core}+\sigma_{incl}\geq\frac{K_{IC}}{\sqrt{\pi a_{incl}}}$

$sigma_{incl}$
Esfuerzo inducido por inclusión
$Pa$
$sigma_{core}$
Tensión residual del núcleo
$Pa$
$K_{IC}$
Tenacidad a fractura
$m¹?²Pa$
$a_{incl}$
Tamaño de inclusión/defecto
$m$



ID:('gm', 15134)


Transformación NiS

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$f_{NiS}=1-\exp(-k,t_{delay}^{n})$

$k$
Constante Avrami NiS
$1/s?$
$n$
Exponente Avrami
$1$
$f_{NiS}$
Fracción transformada
$1$
$t_{delay}$
Tiempo retardado
$s$



ID:('gm', 15135)


Esfuerzo transformado

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$\sigma_{incl,eff}=\sigma_{incl}f_{NiS}$

$f_{NiS}$
Fracción transformada
$1$
$sigma_{incl,eff}$
Esfuerzo efectivo transformado
$Pa$
$sigma_{incl}$
Esfuerzo inducido por inclusión
$Pa$



ID:('gm', 15136)


Índice de fractura

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$R_{frac}=\frac{\sigma_{core}+\sigma_{incl,eff}}{K_{IC}/\sqrt{\pi a_{incl}}}$

$R_{frac}$
Índice de fractura
$1$
$sigma_{incl,eff}$
Esfuerzo efectivo transformado
$Pa$
$sigma_{core}$
Tensión residual del núcleo
$Pa$
$K_{IC}$
Tenacidad a fractura
$m¹?²Pa$
$a_{incl}$
Tamaño de inclusión/defecto
$m$



ID:('gm', 15137)


gphysics.net - Dr. Willy H. Gerber
Palos Verdes, Costa de Corral, Región de los Rios, Chile