Ensayos

Propiedades mecánicas: Describen la forma en que un material soporta fuerzas aplicadas, incluyendo fuerzas de tensión, compresión, impacto, cíclicas o de fatiga, o fuerzas a  altas temperaturas. A continuación, se definen las que mencionaremos más adelante:

- Tenacidad: Es la propiedad que tienen ciertos materiales de soportar, sin deformarse ni romperse, los esfuerzos bruscos que se les apliquen.

- Elasticidad: Consiste en  la capacidad de algunos materiales para recobrar su forma y dimensiones primitivas cuando cesa el esfuerzo que había determinado su deformación.

- Dureza: Es la resistencia que un material opone a la penetración.

- Fragilidad: Un material es frágil cuando se rompe fácilmente por la acción de  un choque.

- Plasticidad: Aptitud de algunos materiales sólidos de adquirir deformaciones permanentes, bajo  la acción de una presión o fuerza exterior, sin que se produzca rotura.

- Ductibilidad: Considerada una variante de la plasticidad, es la propiedad que poseen ciertos metales para poder estirarse en forma de hilos finos.

- Maleabilidad: Otra variante de la plasticidad, consiste en la posibilidad de transformar algunos metales en láminas delgadas.

ENSAYO DE TRACCIÓN

El ensayo destructivo más importante es el ensayo de tracción, en donde se coloca una probeta en una máquina de ensayo consistente de dos mordazas, una fija y otra móvil. Se procede a medir la carga mientras se aplica el desplazamiento de la mordaza móvil.

                                        sàTENSIÓN (N/M^2) PA                        FàFUERZA (N)

                                           SàSECCIÓN (M^2)                       L0àLONGITUD INICIAL

                                         LàLONGITUD FINAL                   ΔLàALARGAMIENTO TOTAL

                                                        ε à ALARGAMIENTO UNITARIO(%)                                                 

                                       
                                
S= F/S                             
S= P R^2
ΔL= Lfinal-Linicial             
ε= ΔL/Linicial
     DEFINICIONES:
     Zona elástica: zona donde el material tiene comportamiento elástico

b)        Zona plástica: el material ya no recupera su forma

c)        El punto σe: marca el límite elástico.

d)        σe à marca el límite elástico

e)        σe àtensión de rotura

f)          RàLímite de rotura

g)         Uà Tensión última de rotura

h)        (E) Módulo de Young (PA)à    σ= ε.E ; E= σ/ ε

i)          Alargamiento de rotura: A(%)= Lf- Lo/Lo

j)          Estricción de rotura: S(%)= So- Sf/ So

    ENSAYOS DE DUREZA

                                                        Ensayo brinell: En el ensayo de dureza Brinell el penetrador es una bola de acero extraduro de diámetro D, que se apoya sobre la probeta a estudiar; ejerciendo sobre la misma una fuerza P durante un tiempo t dado, aparece una huella de diámetro d sobre el metal

     HB= F/S (en este caso, en la imagen, la F sería P) y la superficie, sería la del casquete esférico S= P.D.f

    f: En este caso es la profundidad de la bola en el metal.

      D: diámetro bola

      d: diámetro huella    

      f= (D -√D^2- d^2) / 2

   HB= 2P/ PD(D-√D^2- d^2)

   

ENSAYOS VICKERS

      El ensayo de dureza Vickers es, como el Brinell, un ensayo cuyo objetivo es la determinación de la superficie lateral, S, de la huella. El penetrador es una pirámide de diamante de base cuadrada, cuyo ángulo en el vértice es de 136°. La dureza Vickers viene definida por la relación:

                                                                       HV = P/S

      expresándose P en kg fuerza. La superficie lateral S de la huella puede expresarse en función de la diagonal d del cuadrado de la base de la huella piramidal cuando se ha suprimido la carga.

                                 S = d²/2 sen68°

Con lo que:       

                                    HV = 2P sen68°/d² = 1.8544 P/d²

Ensayo Rockwell

- Se diferencia de los anteriores en que la medida de la dureza se hace en función de la profundidad de la huella y no de su superficie.

- Es válido para materiales duros y blandos.

- Para materiales blandos (HB<200) el penetrador es una bola de acero de diámetro = 1,5875 mm (HRB)

- Para materiales duros (HB>200) el penetrador es un cono de diamante de 120º en la punta (HRC).

- Es un ensayo rápido y fácil de realizar pero menos preciso que los anteriores. No se requiere personal especializado.

                                                       HRC= 100 – e       HRB= 130 - e

     ENSAYO DE CHARPY

      El ensayo de resiliencia, también llamado de impacto o choque proporciona una medida de la tenacidad del material e indirectamente de su ductilidad ; el valor numérico obtenido, sin embargo, es similar al de la resiliencia  por lo que también se denomina ensayo de resiliencia.                                                                                                                                                    La razón de esta coincidencia se debe al hecho de que en el ensayo de impacto la carga que provoca la rotura de la probeta se aplica de forma instantánea impidiendo la deformación plástica del material provocando en la práctica la fractura frágil de materiales dúctiles.                                                                                                                                                     El valor obtenido en el ensayo constituye una referencia válida para prever el comportamiento de los materiales frente a cargas dinámicas (variables) y valorar si un material concreto será adecuado en una determinada situación, si bien, a diferencia de otras características determinadas mediante ensayo, como por ejemplo las del ensayo de tracción, el valor de la resiliencia no tiene utilidad en los cálculos de diseño.

Eo= m .g . H (J)              RESILIENCIA= Eo- El/S (J/M^2)

El= m. g. hp (J)               KCV: DENTALLA EN V
                                          KCU: DENTALLA EN U