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PROPIEDADES MECÁNICAS DE LOS MATERIALES. ENSAYOS DE MEDIDA

Sara López Puerta IES Hermenegildo Lanz | Dpto. de Tecnología Industrial II


1. Propiedades mecánicas de los materiales. Para la elección de un determinado material, que va a estar destinado a prestar un servicio, es necesario conocer las características técnicas del mismo, de tal forma que cualquier deformación que se produzca no sea excesiva y cause una rotura. Las propiedades mecánicas de los materiales se determinan realizando ensayos cuidadosos de laboratorio que reproducen las condiciones de trabajo real hasta donde sea posible. Propiedades mecánicas:   

  

Cohesión: es la resistencia que ofrecen los átomos a separarse. Elasticidad: indica la capacidad que tienen los materiales elásticos de recuperar la forma primitiva cuando cesa la carga que los deforma. Plasticidad: define la facilidad de adquirir deformaciones permanentes sin llegar a la rotura. Cuando estas deformaciones se presentan en forma de láminas, hablaremos de maleabilidad, y si se presentan en forma de filamentos, de ductilidad. Dureza: es la resistencia que ofrece los cuerpos a ser rayados o penetrados. Depende de la cohesión atómica. Tenacidad: es la resistencia a la rotura por acción de fuerzas externas. Fragilidad: es la propiedad opuesta a la tenacidad. Se caracteriza porque la zona plástica es muy corta y los límites elástico y de rotura están muy próximos. Resilencia: Es la energía absorbida en una rotura por impacto.

La cohesión se valora a través de los ensayos de dureza, y la elasticidad y la plasticidad por medio de los de tracción.

2. Clasificación y tipos de ensayo. Ante la extensa gama de tipos de ensayos que se realizan en la industria para determinar las características técnicas de los materiales, estableceremos tres criterios básicos para su clasificación: a) Atendiendo a la rigurosidad de su ejecución: a. Ensayos técnicos de control. Son aquellos que se realizan durante el proceso productivo. Se caracterizan por su rapidez y simplicidad, al mismo tiempo han de ser exactos, fieles y sensibles. b. Ensayos científicos. Se realizan para investigar características técnicas de nuevos materiales. Se caracterizan por su gran precisión, fidelidad y sensibilidad. b) Atendiendo a la forma de realizar los ensayos:

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a. Ensayos destructivos: las materiales ven alterada su forma y aspecto inicial. b. Ensayos no destructivos: su aspecto fĂ­sico no se ve alterado. c) SegĂşn el mĂŠtodo empleado: a. Ensayos quĂ­micos. Permiten conocer la composiciĂłn quĂ­mica cualitativa y cuantitativa del material, asĂ­ como su comportamiento ante los agentes quĂ­micos. b. Ensayos metalogrĂĄficos. Con ellos estudia la composiciĂłn interna del material dĂĄndonos a conocer los tratamientos tĂŠrmicos y mecĂĄnicos que ha sufrido. c. Los ensayos fĂ­sicos y fĂ­sico-quĂ­micos. Determinamos propiedades tales como la densidad, el punto de fusiĂłn, calor especĂ­fico, conductividad tĂŠrmica y elĂŠctrica, etc., asĂ­ como las imperfecciones y malformaciones tanto internas como externas. d. Ensayos mecĂĄnicos. Determinan las caracterĂ­sticas elĂĄsticas y de resistencia de los materiales sometidos a esfuerzos o deformaciones anĂĄlogas a las que se presentan en la realidad. Estudiaremos: ensayos estĂĄticos de tracciĂłn, compresiĂłn, cizalladura flexiĂłn y torsiĂłn, ensayos de dureza, de choque o dinĂĄmicos, ensayos de fatiga y fluencia, ensayos tecnolĂłgicos de plegado, doblado, embuticiĂłn, forjado, etc.

3. Deformaciones elåsticas y plåsticas. 

Deformaciones elĂĄsticas: el material es sometido a una fuerza de tensiĂłn que provoca una deformaciĂłn del mismo, si al cesar la fuerza el material vuelve a sus dimensiones primitivas, diremos que ha experimentado una deformaciĂłn plĂĄstica. Los ĂĄtomos son desplazados de su posiciĂłn original pero no hasta el punto de tomar nuevas posiciones.



Deformaciones plĂĄsticas: el material se deforma hasta el extremo de no poder recuperar por completo sus medidas originales.

4. Esfuerzo y deformaciĂłn Consideremos una varilla cilĂ­ndrica de longitud l0 y una secciĂłn A0, sometida a una fuerza F de tracciĂłn. Definiremos esfuerzo ď ł como el cociente entre la fuerza de F y la secciĂłn transversal A0 e la varilla. đ??ˆ=

đ?‘­ đ?‘¨đ?&#x;Ž

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Las unidades de esfuerzo en el Sistema Internacional son N/m 2, de donde 1N/m2 = 1 Pa. Cuando se aplica a una varilla una fuerza de tracciĂłn, se provoca un alargamiento o elongaciĂłn de la varilla en la direcciĂłn de la fuerza, es a lo que se le denomina deformaciĂłn. Se entiende por deformaciĂłn unitaria el cociente entre la variaciĂłn de longitud en direcciĂłn a la fuerza y la longitud original considerada. đ?œş=

đ?’? − đ?’?đ?&#x;Ž ∆đ?’? = đ?’?đ?&#x;Ž đ?’?đ?&#x;Ž

De donde: đ?‘™0 = longitud inicial de la muestra đ?‘™ = Nueva longitud de la muestra despuĂŠs de haber sido alargada por una fuerza de tensiĂłn uniaxial. ∆đ?‘™ = VariaciĂłn de la longitud de la muestra

Por tanto de deformaciĂłn unitaria (ď Ľ) resulta ser adimensional. En la prĂĄctica industrial, es habitual convertir la deformaciĂłn en porcentaje de deformaciĂłn o porcentaje de alargamiento: % deformaciĂłn = deformaciĂłn ¡ 100 % = % alargamiento RECURSOS: ďƒ˜ Pascal

5. Ensayo de tracción (UNE 7-474) Consisten someter a una probeta de forma y dimensiones normalizadas a un sistema de fuerzas exteriores (fuerzas de tracción) en la dirección de su eje longitudinal hasta romperla. Las probetas normalizadas estån reguladas por las normas:  UNE 7282, preparación  UNE 7262-73, tolerancias en su mecanizado  UNE 7010, recomienda: superficie de 150 mm2, diåmetro de 13,8 mm, longitud inicial de 100 mm.

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Existen dos tipos de probetas: -

Probetas cilíndricas: se utilizan en ensayos con materiales forjados, fundidos, barras y redondos laminados y planchas de espesor grueso. Probetas prismáticas: se emplean en planchas de espesores medios y pequeños.

Las probetas constan de una parte central calibrada, zona en la cual se han de producir las deformaciones y roturas de la pieza, y de unos cabezales de donde se sujeta a la máquina. Las máquinas de tracción son dispositivos mecánicos o hidráulicos que someten a las probetas a una fuerza de tracción que crece de forma lenta y continuada de forma que esta influya lo mínimo posible en el ensayo. Dicha máquina es capaz de establecer la relación entre las fuerzas aplicadas y alargamientos producidos. Normalmente este ensayo termina con la rotura de la probeta. Pincha en la imagen para observar una simulación del ensayo de tracción.

5.1. Diagrama de tracción Durante el ensayo se mide el alargamiento (l) que experimenta la provea al estar sometida a la fuerza (F) de tracción. De esta forma se puede obtener un diagrama fuerza-alargamiento, pero, para que el resultado del ensayo dependa lo menos posible de las dimensiones de la probeta y que, por tanto, resulten comparables los ensayos realizados con probetas de diferentes tamaños, se utiliza el diagrama tensión () - deformación unitaria (). 

Deformación o alargamiento unitario (adimensional): cociente entre el alargamiento l experimentado y la longitud inicial de la probeta l0

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∆đ?‘™ = đ?‘™1 − đ?‘™0 đ?œş= 

∆đ?’? đ?’?đ?&#x;Ž

TensiĂłn (N/m2 o kp/cm2): fuerza aplicada a la probeta por unidad de secciĂłn; es decir, si la secciĂłn inicial es A0 la tensiĂłn viene dada por: đ?‘­ đ??ˆ= đ?‘¨đ?&#x;Ž

Realizadas estas transformaciones obtenemos una grĂĄfica parecida a:

Cada material presenta una gråfica de tracción característica pero todas ellas tienen en común dos zonas: 

Zona elĂĄstica (OE). Se caracteriza porque al cesar las tensiones aplicadas, los materiales recuperan su longitud original l0. Dentro de la zona elĂĄstica distinguimos: -

Zona de proporcionalidad (OP). Observamos que se trata de una recta, por tanto, existe una proporcionalidad entre las tensiones aplicadas y los alargamientos unitarios. MatemĂĄticamente se cumple: đ??ˆ = đ?’„đ?’•đ?’† ¡ đ?œş La relaciĂłn entre ambas magnitudes (Ďƒ/Îľ) se le llama MĂłdulo de elasticidad (E) o MĂłdulo de Young. E = Ďƒ/Îľ đ?’•đ?’ˆ đ?œś =

đ??ˆ =đ?‘Ź đ?œş

El lĂ­mite de esta zona es el punto P, llamado limite de proporcionalidad y a la tensiĂłn aplicada en dicho punto, tensiĂłn de proporcionalidad. Para aquellos materiales donde no exista la zona no proporcional el lĂ­mite elĂĄstico y lĂ­mite de proporcionalidad coinciden.

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Es la zona donde deben trabajar los materiales. -

Zona no proporcional (PE). El material se comporta de forma elástica pero las deformaciones y tensiones no están relacionadas matemáticamente. No es una zona aconsejable de trabajo, ya que no podemos controlar la relación deformación-tensión aplicada. No se existe en todos los materiales. Al punto que limita esta zona (E) se le denomina límite elástico.

Zona plástica (EU). Se ha rebasado la tensión del límite elástico E de tal forma que aunque dejemos de aplicar tensiones de tracción, el material ya no recupera su longitud original, es decir, su longitud será algo mayor que l0. Diremos que el material ha sufrido deformaciones permanentes. Dentro de la zona plástica distinguimos otras tres zonas: -

Zona límite de fluencia (EF). En esta zona se van a producir alargamientos muy rápidos sin que varíe la tensión aplicada es lo que se conoce como fluencia,. Al punto F se le denomina limite de fluencia y a la tensión que lo provoca tensión de fluencia. Este punto es característico en los aceros pero no se da en otros muchos materiales.

-

Zona límite de rotura (ER). Zona donde a pequeñas variaciones de tensión se producen grandes alargamientos. En esta zona, al igual que la anterior, las deformaciones son permanentes. El límite de esta zona es el punto R, llamado límite de rotura, y a la tensión aplicada en dicho punto la denominamos tensión de rotura. A partir de este punto el material se considera roto, aunque no se haya producido la fractura visual.

-

Zona de rotura (RU). Superado el punto R, aunque se mantenga constante o baje ligeramente la tensión aplicada, el material sigue alargándose progresivamente hasta que se produce la rotura física total en el punto U.

Tensiones máximas de trabajo. Se denomina tensión máxima de trabajo, al límite de carga máximo, según norma, al que podemos someter a una pieza o elemento simple de una estructura. Cuantitativamente el valor de esta tensión es inferior a la tensión correspondiente al límite de proporcionalidad. Con ello nos aseguramos de:  

Que el elemento resistente no padecerá deformaciones plásticas. Que se cumple la ley de Hooke.

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

Que se tenga un margen de seguridad que asuma la posibilidad de que aparezcan fuerzas imprevisibles.

Para calcular las tensiones mĂĄximas se tendrĂĄn en cuentas las tensiones de fluencia o si no existe esta la tensiĂłn de rotura: đ?œŽđ?‘Ą =

đ?œŽđ?‘“ đ?‘›

đ?œŽđ?‘Ą =

đ?œŽđ?‘&#x; đ?‘›

n = coeficiente de seguridad

RECURSOS: ďƒ˜ IntroducciĂłn al ensayo de tracciĂłn ďƒ˜ Video: - Ensayo de tracciĂłn (UPV) - Ensayo de tracciĂłn. CĂĄlculo de deformaciones (UPV) - Ensayo de tracciĂłn. CĂĄlculo de tensiones (UPV) - Ensayo de tracciĂłn en acero revenido - Simulador ensayo de tracciĂłn

6. Ensayo de dureza La dureza se define como la resistencia que ofrece un material a ser rayado o penetrado por otro. La propiedad mecĂĄnica que determinamos a travĂŠs de estos ensayos es la cohesiĂłn. RECURSOS: ďƒ˜ Video: - Ensayo de dureza (UPV)

6.1. Ensayo de dureza al rayado. Los primeros procedimientos que se utilizaron, se basaron en la resistencia que oponen los cuerpos a ser rayados. Fue Mohs, en 1822, el que estableciĂł la primera escala de dureza con 10 materiales, donde cada uno de ellos es rayado por el siguiente en la escala. Esta comienza por el talco como el mĂĄs blando y termina con el diamante como el mĂĄs duro.

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Escala de Mohs 1 Talco 2 Yeso 3 Calcita 4 Fluorita 5 Apatita 6 Feldespato 7 Cuarzo 8 Topacio 9 CorindĂłn 10 Diamante A modo de ejemplos la fundiciĂłn gris estĂĄ entre 8 y 9; el hierro dulce en el 5; y los aceros entre 6,7 y 8.

a. Ensayo Martens: se basa en la medida de la anchura de la raya que produce en el material una punta de diamante de forma piramidal y de ångulo en el vÊrtice de 90°, con una carga constante y determinada. Se aplica sobre superficies nitruradas. Se mide "a" en micras y la dureza Martens viene dada por: �� =

đ?&#x;?đ?&#x;Žđ?&#x;Žđ?&#x;Žđ?&#x;Ž đ?’‚đ?&#x;?

La nitruraciĂłn es un tratamiento termoquĂ­mico que se le da al acero. El proceso modifica su composiciĂłn aĂąadiendo nitrĂłgeno mientras es calentado. El resultado es un incremento de la dureza superficial de las piezas. TambiĂŠn aumenta la resistencia a la corrosiĂłn y a la fatiga.

b. Ensayo a la lima: por medio de una lima en buen estado se puede determinar, de forma aproximada, la dureza del acero templado. Si no entra la lima, la dureza del acero serĂĄ superior a 60 HRC (60 Rockwell-C, y si entra la dureza serĂĄ inferior a 58 HRC (58 RockwellC).

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7.2 . Ensayos de penetraciĂłn. Estas tĂŠcnicas cuantitativas para determinar la dureza de los materiales se basan en un pequeĂąo penetrador que es forzado sobre la superficie del material a ensayar, en condiciones controladas de carga y velocidad de aplicaciĂłn de la misma. En estos ensayos se mide la profundidad o tamaĂąo de la huella resultante. Las durezas asĂ­ medidas tienen solamente un significado relativo (no absoluto), y es necesario tener precauciĂłn al comparar las durezas obtenidas por tĂŠcnicas distintas. a. Ensayo Brinell (UNE 7-422-85): Mide la huella del casquete esfĂŠrico que deja una bola de acero endurecido al ser comprimida sobre una superficie plana y lisa del cuerpo a ensayar hasta alcanzar la carga prevista y mantenida cierto tiempo. La dureza se expresa como el cociente entre la carga aplicada en kg y la superficie del casquete medida en mm2. đ?‘Żđ?‘Š =

đ?‘­ đ?&#x;?đ?‘­ = đ?‘ş đ??…đ?‘Ť(đ?‘Ť − đ?‘Ťđ?&#x;? − đ?’…đ?&#x;? )

S = superficie del casquete de la huella. Recordemos que la superficie de un casquete esfĂŠrico viene dado por la expresiĂłn: đ?‘ş = đ??…đ?‘Ťđ?’‡ f = profundidad de la huella.

Ejercicio: calcular el valor de f. Nomenclatura:

Generalmente, no se calcula la dureza Brinell aplicando la fĂłrmula, sino por medio de tablas, donde conocido el diĂĄmetro de la huella, encontramos directamente el valor de la dureza. Este ensayo tiene sus limitaciones. Para materiales de espesor inferior a 6 mm, al aplicarle la fuerza con una bola de 10mm de diĂĄmetro se deforma el material, dando resultados errĂłneos. Para solucionar este

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problema se puede disminuir la carga y el diĂĄmetro de la bola, de tal forma que las huellas sean menos profundas. Para evitar posibles errores se calcula la carga segĂşn la siguiente fĂłrmula:

đ?‘­ = đ?‘˛đ?‘Ťđ?&#x;? De donde: F = carga a utilizar medida en kp K = constante para cada material, que puede valer 5 (aluminio, magnesio y sus aleaciones), 10(cobre y sus aleaciones), y 30 (aceros) D = diĂĄmetro de la bola (indentador) medida en mm

Y el diĂĄmetro de la huella ha de estar comprendido entre: đ?&#x2018;Ť đ?&#x2018;Ť <đ?&#x2018;&#x2018;< đ?&#x;&#x2019; đ?&#x;?

Ejercicio: Para determinar la dureza Brinell de un material se ha utilizado una bola de 5 mm de diĂĄmetro y se ha elegido una constante k = 30, obteniĂŠndose una huella de 2,3 mm de diĂĄmetro. Calcule: a) Dureza Brinell del material b) Profundidad de la huella

RECURSOS: ď&#x192;&#x2DC; Para saber mĂĄsâ&#x20AC;Ś ď&#x192;&#x2DC; Video: - Ensayo de BRINELL. Ensayo real

b. Ensayo Vickers (UNE 7-423-84): Para este ensayo el penetrador que utilizamos es una pirĂĄmide regular de base, cuyas caras forman un ĂĄngulo de 136Âş. Este tipo de ensayo se recomienda para durezas superiores a 500 HB. Presenta ventajas respecto al ensayo anterior, porque se puede utilizar tanto para materiales duros como blando, y ademĂĄs los espesores de las piezas pueden ser muy pequeĂąos. La dureza se expresa como el cociente entre la carga, en kg y la superficie de la huella proyectada, en mm 2. Las cargas que se utilizan son muy pequeĂąas, de 1 a 120 kg, aunque lo normal es emplear 30 kg.

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El tiempo de aplicaciĂłn varĂ­a entre 10 y 30 segundos, siendo 15 segundos lo mĂĄs habitual.

đ?&#x2018;Żđ?&#x2018;˝ =

đ?&#x2018;­ đ?&#x2018;ş

Teniendo en cuenta que la supuperficie lateral de la huella viene dada por: đ?&#x2018;ş=đ?&#x;&#x2019;

đ?&#x2019;?đ?&#x2019;&#x2030; đ?&#x;?

La expresiĂłn en funciĂłn de la distancia â&#x20AC;&#x153;dâ&#x20AC;? quedarĂ­a. đ?&#x2018;Żđ?&#x2018;˝ = đ?&#x;?, đ?&#x;&#x2013;đ?&#x;&#x201C;đ?&#x;&#x2019;đ?&#x;&#x2018;

đ?&#x2018;­ đ?&#x2019;&#x2026;đ?&#x;?

Ejercicio: Calcular el valor de S Su nomenclatura viena dada por:

RECURSOS: ď&#x192;&#x2DC; Video: - Ensayo de Vickers. Ensayo real

c. Ensayo de Rockwell (UNE 7-424-89): en ensayo Rockwell es un ensayo rĂĄpido y fĂĄcil de realizar pero menos preciso que los anteriores, con este mĂŠtodo la dureza se obtiene en funciĂłn de la profundidad de la huella y no en funciĂłn de la superficie como ocurre con los ensayos de Brinell y Vickers. El penetrador consiste en una bola para materiales blandos, obteniendose el grado de dureza Rockwell bola (HRB); o bien un cono de diamante de 120Âş para materiales duros resultando el grado de dureza Rockwell cono (RHC)L

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Para realizar este ensayo se siguen los siguientes pasos: 

Se aplica una carga de 10 kg al penetrador (bola o cono), provocando una pequeña huella en la superficie del material a ensayar; se mide la profundidad de esa huella, h 1, y se toma como referencia, colocando a cero el comparador de la máquina. Aumentamos las cargas en 90 kg para el penetrador de bola y 140 kg para el de cono, mantenemos la carga un tiempo comprendido entre 3 y 6 sg, y medimos la profundad producidad h2. Retiramos las cargas adicionales, y puesto que se dan deformaciones tanto plásticas como elásticas, al retirar la carga permaneceran unicamente las primeras, el valor de la profundiad será, e = h2- h1 - Dureza Rockwell HRC = 100- e - Dureza Rockwell HRB = 130- e

Nomenclatura: Las durezas Rockwell y Rockwell Superficial vienen dadas por la siguiente fórmula:

Dónde:  es la carga aplicada en kg  es el identificador del ensayo Rockwell  va a continuación de y es la letra correspondiente a la Escala usada Un ejemplo para un material que se le ha aplicado un esfuerzo de 60 kg y se ha usado la escala B sería:

RECURSOS:  Video: - Ensayo rockwell (real) 13


Tabla resumen ensayos dureza: Ensayo

Esquema

Ensayo BRINELL. Indentador: Esfera de 10mm de acero o carburo de tungsteno. Carga = F

đ?&#x2018;Żđ?&#x2018;Š =

đ?&#x2018;­ đ?&#x;?đ?&#x2018;­ = đ?&#x2018;ş đ??&#x2026;đ?&#x2018;Ť(đ?&#x2018;Ť â&#x2C6;&#x2019; đ?&#x2018;Ťđ?&#x;? â&#x2C6;&#x2019; đ?&#x2019;&#x2026;đ?&#x;? )

Ensayo VICKERS Indentador: PirĂĄmide de diamante Carga = F

đ?&#x2018;Żđ?&#x2018;˝ = đ?&#x;?, đ?&#x;&#x2013;đ?&#x;&#x201C;đ?&#x;&#x2019;đ?&#x;&#x2018;

đ?&#x2018;­ đ?&#x2019;&#x2026;đ?&#x;?

Ensayo ROCKWELL A, C, D Indentador: Cono de diamante (HRA, HRC, HRD) Carga: PA = 60 Kg PC = 150 Kg PD = 100 Kg FĂłrmula: HRA, HRC, HRD = 100 - e

Ensayo ROCKWELL B, F, G, E Indentador: Esfera de acero f = 1/16 â&#x20AC;&#x17E;â&#x20AC;&#x; (HRB, HRF, HRG) Esfera de acero f = 1/8 â&#x20AC;&#x17E;â&#x20AC;&#x; (HRE) Carga: PB = 100 Kg PF = 60 Kg PG = 150 Kg PE = 100 Kg FĂłrmula: HRB, HRF, HRG, HRE = 130 - e

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7. Ensayo dinĂĄmico por choque. Ensayo de Resilencia. El mĂĄs caracterĂ­stico es el ensayo Charpy. En este ensayo se utiliza una probeta de secciĂłn cuadrada provista de una entalladura que es sometida a la acciĂłn de una carga de ruptura por medio de un martillo que se desplaza en una trayectoria circular.

La energĂ­a absorbida por la ruptura se llama resiliencia ď ˛ y su unidad en el sistema internacional es el J/m2.

đ??¸đ?&#x2018;? = đ?&#x2018;&#x161; ¡ đ?&#x2018;&#x201D;(đ??ť â&#x2C6;&#x2019; đ?&#x2018;&#x2022;) đ?&#x153;&#x152;=

đ??¸đ?&#x2018;? đ??´0

Ep = EnergĂ­a potencial absorbida en la ruptura en Julios (J) m = Masa del martillo en kg 2 g = Gravedad terrestre 9,8 m/s H = Atura desde la que cae el martillo en metros (m) h = Altura que alcanza el martillo despuĂŠs de romper la probeta en metros (m) 2 ď ˛ = Resiliencia en Julios por metro cuadrado (J/m ) 2 A0 = SecciĂłn de la probeta por la parte de entalladura en metros cuadrados (m )

RECURSOS: ď&#x192;&#x2DC; Video: - Ensayo Charpy - Ensayo de impacto o Charpy (UPV)

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8. Ensayo de fatiga. Cuando determinadas piezas están sometidas a esfuerzos variables en magnitud y sentido que se repiten con cierta frecuencia, se pueden romper con cargas inferiores a las de rotura, incluso trabajando por debajo del límite elástico siempre que actúen durante un tiempo suficiente. A este fenómeno se le conoce como fatiga. Límite de fatiga: es el máximo valor de la tensión al que podemos someter un material sin romperse, independientemente del número de veces que se repita la acción. A tener en cuenta: 

Las piezas metálicas pueden romperse bajo esfuerzos unitarios inferiores a su carga de rotura, e incluso a su límite elástico, si el esfuerzo se repite un número suficiente de veces. Para que la rotura no tengo lugar, con independencia del número de ciclos, es necesario que la diferencia entre la carga máxima y mínima sea inferior a un determinado valor, llamado límite de fatiga.

Los ensayos de fatiga más habituales son los de flexión rotativa y torsión. RECURSOS:  Videos: - Video: Ensayo de fatiga (UPV) - Máquina torsionadora.

9. Otros ensayos. 9.1 Ensayo de compresión Este ensayo es poco frecuente en los metales y consiste en aplicar a la probeta, en la dirección de su eje longitudinal, una carga estática que tiende a provocar un acortamiento de la misma y cuyo valor se irá incrementando hasta la rotura o suspensión del ensayo. Se utilizan probetas cilíndricas de altura dos veces su diámetro, de no ser así podrían sufrir el fenómeno denominado pandeo.

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El diagrama obtenido en un ensayo de compresión presenta para los aceros, al igual que el de tracción un periodo elástico y otro plástico. Permite deducir que los materiales frágiles sometidos a compresión rompen sin deformarse, para los dúctiles este ensayo carece de importancia puesto que se deforman hasta la suspensión de la carga, siendo posible determinar únicamente el límite de proporcionalidad. 9.2. Ensayo de flexión El esfuerzo de flexión puro o simple se obtiene cuando se aplican sobre un cuerpo pares de fuerza perpendiculares a su eje longitudinal, de modo que provoquen el giro de las secciones transversales con respecto a los inmediatos.

9.3 Ensayo de plegado El plegado a temperatura ambiente es un ensayo tecnológico derivado del de flexión, se realiza para determinar la ductilidad de los materiales metálicos (de él no se obtiene ningún valor específico). Este ensayo es solicitado por las especificaciones en la recepción de aceros en barras y perfiles, para la comprobación de la tenacidad de los mismos y después de haber sido sometido al tratamiento térmico de recocido. El material se coloca entre los soportes cilíndricos, aplicando la carga lentamente hasta obtener el ángulo de plegado especificado para el mismo, o bien cuando se observa la aparición de las primeras fisuras en la cara inferior o la sometida a tracción.

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Propiedades y ensayos en los materiales  

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