La extensión progresiva de una grieta o defecto existente en un material bajo la acción de tensiones aplicadas, cargas cíclicas o influencias ambientales, caracterizada por el avance de la punta de grieta y los cambios en la geometría de la grieta a lo largo del tiempo.

Principio

La propagación de grietas está gobernada por principios de mecánica de fractura: factores de intensidad de tensiones (K), tasas de liberación de energía (G) o criterios del integral J, junto con la resistencia del material (tenacidad a la fractura K_IC o curva R). El crecimiento por fatiga suele seguir leyes empíricas (p. ej., ley de Paris) donde la velocidad de crecimiento depende del rango cíclico de intensidad de tensión; el ambiente puede permitir crecimiento subcrítico (corrosión por tensión).

Demostración

Una pequeña grieta de fatiga en una junta solapada del fuselaje de una aeronave que crece incrementalmente con cada ciclo de vuelo según una relación tipo Paris hasta que K alcanza un valor crítico y se produce una fractura inestable.

Aplicación incorrecta

Modelar el crecimiento de grietas como si el material permaneciera puramente elástico lineal cuando se producen deformaciones plásticas significativas, mecanismos de protección de la punta de grieta o mecanismos de tenacidad que alteran la fuerza impulsora y la tasa de crecimiento.

Consecuencia

Entender y predecir la propagación de grietas permite estimar la vida útil restante, establecer intervalos de inspección, diseñar características de detención de grietas y seleccionar materiales o tratamientos para ralentizar el crecimiento (tensiones residuales compresivas superficiales, recubrimientos, control ambiental).

Inversión

Detención o curación de grietas: condiciones bajo las cuales una grieta deja de crecer (p. ej., reducción de la intensidad de tensiones por debajo del umbral, tensiones residuales compresivas, redondeo de la punta de grieta, curación ambiental o cierre de grieta) invirtiendo así la tendencia a la extensión.

Límite

Se refiere al crecimiento de grietas o defectos preexistentes; excluye la fase de iniciación (nucleación de la primera microgrieta) aunque iniciación y propagación estén vinculadas; aplica a escalas desde grietas microestructuralmente pequeñas hasta grandes grietas descritas por mecánica de fractura continua.

Tensión semántica

Tensión con el término 'fractura' (que frecuentemente denota la falla inestable final) y con 'fatiga' (que enfatiza la carga cíclica): la propagación de grietas puede ser subcrítica (lenta) o culminar en fractura rápida, por lo que la clasificación depende de la escala temporal y del mecanismo impulsor.

Síntesis

La propagación de grietas es la extensión dependiente del tiempo de un defecto existente, gobernada por la mecánica de fractura y modulada por la resistencia del material y el entorno; predecir su tasa y condiciones de detención es clave para la evaluación de integridad y la gestión de vida útil.