Ensayos Destructivos

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 Ensayos Destructivos ENSAYOS DE TRACCION. Introducción: Los términos ensayo de tensión y ensayo de comprensión se usan normalmente a la hora de hablar de ensayos en los cuales una probeta preparada es sometida a una carga monoaxial gradualmente creciente (estática ) hasta ue ocurre la !alla" En un ensayo de tensión simple # la operación se rea li$a su%et ando los extremos opu estos de la pie$a de material y separándolos" En un ensayo de comprensión# se logra sometiendo una pie$a de material a una carga en los extremos ue produce una acción aplastante" En un ensayo de tensión# la probeta se alarga en una dirección paralela a la carga aplicada& en un ensayo de comprensión# la pie$a se acorta" Dentro de los l'mites de la practicabilidad # la resultante de la carga se hace coincidiendo con el e%e longitudinal de la probeta" Exceptuando algunas pie$as de ensayo arbitrariamente !ormadas# las probetas son cil'ndricas o prismáticas en su !orma y de sección transversal constante a lo largo del tramo dentro del cual las mediciones se toman" Las probetas en comprensión uedan limitadas a una longitud tal ue el !lambeo debido a la acción columnar no constituya un !actor" Los ensayos estáticos de tensión y de comprensión son los más reali$ados# además de ser los más simples de todos los ensayos mecánicos" Estos ensayos implican la normali$ación de las probetas con respecto a tamao# !orma y método de preparación y la de los procedimientos de ensayo" El ensayo de tensión es el apropiado para uso general en el caso de la mayor'a de los metales y aleaciones no !errosos# !undidos# laminados o !or%ados& para los materiales uebradi$os ( mortero# concreto# ladrillo# cerámica# etc) cuya resistencia a la tensión es ba%a# en comparación con la resistencia a la comprensión# el ensayo de comprensión es más signi!icativo y de mayor aplicación" euerimientos para probetas de tensión:  *unue ciertos reuerimientos !undamentales pueden establecerse y ciertas !ormas de probeta se acostumbran usar para tipos particulares de ensayos# las pr obetas para ensayos de tensión se hacen en una variedad de !ormas" La sección transversal de la probeta es redonda# cuadrada o rectangular" +ara los metales# si una pie$a de su!iciente grueso puede obtenerse de tal manera ue pueda ser !ácilmente mauinada# se usa com,nmente una probeta redonda& para láminas y placas en almacenamiento se emplea una probeta plana" La porción central del tramo es usualmente (no siempre)# de sección menor ue los extremos para provocar ue la !alla ocurra en una sección donde los es!uer$os no resulten a!ectados por los dispositivos de su%eción" La nomenclatura t'pica para las probetas de tensión se puede ver en el siguiente dibu%o& el tramo de calibración es el tramo marcado sobre el cual se toman las mediciones de alargamiento o extensómetro" La !orma de los extremos debe ser adecuada al material# y tal# ue a%uste debidamente en el dispositivo de su%eción a emplear" Los extremos de las probetas redondas pueden ser simples# cabeceados# o roscados" La relación entre el diámetro o ancho del extremo y el diámetro o ancho de la sección reducida# es determinada en gr an part e por la costumbr e# au nue para los materiales uebradi$os es importante tener los extremos su!icientemente grandes para evitar la !alla debida a la combinación del es!uer$o axial y los es!uer$os debidos a la acción de las morda$as" -na probeta debe ser simétrica con respecto a un e%e longitudinal a toda su longitud# para evitar la !lexión durante la aplicación de la carga& en el siguiente dibu%o se puede ver los de!ectos comunes en la preparación de probetas planas"

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TIPOS DE ENSAYOS DESTRUCTIVOS

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Ensayos Destructivos ENSAYOS DE TRACCION.Introduccin:Los trminosensayo de tensin y ensayo de comprensinse usan normalmente a la hora de hablar de ensayos en los cuales una probeta preparada es sometida a una carga monoaxial gradualmente creciente (esttica )hasta queocurre la falla. En un ensayo de tensin simple, la operacin se realiza sujetando los extremos opuestos de la pieza de material y separndolos. En un ensayo de comprensin, se logra sometiendo una pieza de material a una carga en los extremos que produce una accin aplastante. En un ensayo de tensin, la probeta se alarga en una direccin paralela a la carga aplicada; en un ensayo de comprensin, la pieza se acorta. Dentro de los lmites de la practicabilidad , la resultante de la carga se hace coincidiendo con el eje longitudinal de la probeta.Exceptuando algunas piezas de ensayo arbitrariamente formadas, las probetas son cilndricas o prismticas en su forma y de seccin transversal constante a lo largo del tramo dentro del cual las mediciones se toman. Las probetas en comprensin quedan limitadas a una longitud tal que el flambeo debido a la accin columnar no constituya un factor.Los ensayos estticos de tensin y de comprensin son los ms realizados, adems de ser los ms simples de todos los ensayos mecnicos. Estos ensayos implican la normalizacin de las probetas con respecto a tamao, forma y mtodo de preparacin y la de los procedimientos de ensayo. El ensayo de tensin es el apropiado para uso general en el caso de la mayora de los metales y aleaciones no ferrosos, fundidos, laminados o forjados; para los materiales quebradizos ( mortero, concreto, ladrillo,cermica, etc) cuya resistencia a la tensin es baja, en comparacin con la resistencia a la comprensin, el ensayo de comprensin es ms significativo y de mayor aplicacin.Requerimientos para probetas de tensin:Aunque ciertos requerimientos fundamentales pueden establecerse y ciertas formas de probeta se acostumbran usar para tipos particulares de ensayos, las probetas para ensayos de tensin se hacen en una variedad de formas. La seccin transversal de la probeta es redonda, cuadrada o rectangular. Para los metales, si una pieza de suficiente grueso puede obtenerse de tal manera que pueda ser fcilmente maquinada, se usa comnmente una probeta redonda; para lminas y placas enalmacenamientose emplea una probeta plana. La porcin central del tramo es usualmente (no siempre), de seccin menor que los extremos para provocar que la falla ocurra en una seccin donde los esfuerzos no resulten afectados por los dispositivos de sujecin. La nomenclatura tpica para las probetas de tensin se puede ver en el siguiente dibujo; el tramo de calibracin es el tramo marcado sobre el cual se toman las mediciones de alargamiento o extensmetro.La forma de los extremos debe ser adecuada al material, y tal, que ajuste debidamente en el dispositivo de sujecin a emplear. Los extremos de las probetas redondas pueden ser simples, cabeceados, o roscados. Larelacinentre el dimetro o ancho del extremo y el dimetro o ancho de la seccin reducida, es determinada en gran parte por la costumbre, aunque para los materiales quebradizos es importante tener los extremos suficientemente grandes para evitar la falla debida a la combinacin del esfuerzo axial y los esfuerzos debidos a la accin de las mordazas. Una probeta debe ser simtrica con respecto a un eje longitudinal a toda su longitud, para evitar la flexin durante la aplicacin de la carga; en el siguiente dibujo se puede ver los defectos comunes en la preparacin de probetas planas.Dispositivos de montaje: La funcin de este dispositivo consiste en transmitir la carga desde los puentes de la mquina de ensaye hasta la probeta. El requerimiento esencial de este, es que la carga sea transmitida axialmente a la probeta; esto implica que los centros de accin de las mordazas estn alineados al principio y durante el progreso del ensayo, y que no se introduzca ninguna flexin o torsin por la accin de las mordazas. Adems el dispositivo debe estar adecuadamente diseado para soportar las cargas y no debe aflojarse durante un ensayo.Realizacin de ensayos:Si han de tomarse mediciones de alargamiento, el tramo de la calibracin es marcado o trazado. Sobre probetas de metal dctil de tamao ordinario, esto se hace con un punzn de centros; pero sobre lminas delgadas, o material quebradizo, deben usarse rayas finas. En cualquier caso, las marcas deben ser muy ligeras para no daar el metal, influyendo as en la ruptura. Cuando se debe realizar mucho trabajo, se usa ocasionalmente una perforadora con punzn doble o mltiple.Antes de usar una mquina de ensaye por primera vez, el operador debe familiarizarse con la mquina; antes de poner una probeta en una mquina debe comprobarse que el dispositivo de carga de la mquina d la inclinacin de carga 0 y se hagan los ajustes si fuese necesario.Cuando se coloca una probeta en una mquina, el dispositivo de sujecin debe revisarse para cerciorarse de que funcione debidamente. La velocidad del ensaye no debe ser mayor que aquella de la cual las lecturas de carga y otras pueden tomarse con el grado de exactitud deseado; los mtodos para especificar las velocidades de ensaye varan.No hay datos disponibles en que basar cualquier regla simple para transferir las velocidades del puente a la velocidad de aplicacin de carga, aunque un factor o "mdulo" de transferencia para una mquina particular de ensaye puede determinarse experimentalmente. Ms de un 50% de loslaboratoriosinvolucrados en una prctica realizada, usaban velocidades de carga dentro de los lmites de 10 a 70 kips/ plg2 por minuto (abreviatura de kilopound, kilolibra; su equivalente en espaol es klb, 1000 libras ). Algunos usaban velocidades de carga hasta 1000 kips/ plg2 por minuto para el acero; una mxima velocidad de carga de 100 kips/plg2 por minuto ha sido sugerida para determinaciones del punto de cadencia de los materiales-->metlicosDespus de que la probeta ha fallado, se le retira de la mquina de ensaye, y si se requieren valores de alargamiento, los extremos rotos de una probeta se juntan y se mide la distancia entre los puntos de referencia con una escala o un separados hasta el 0,01 plg ms cercano. El dimetro de la seccin ms pequea se puede calibrar preferiblemente con unseparadormicromtrico equipado con un huso puntiagudo y un yunque o tas, para determinar la duracin del rea.El ensayo a la traccin.Ordinariamente las mquinas de ensayo a traccin estn provistas de un dispositivo que traza automticamente el diagrama de ensayo representando larelacinentre la capaPy la extensin de la muestra. Este diagrama indica importantes caractersticas del material; el acero con alto contenido de carbono es relativamente quebradizo y este sigue la ley de Hooke hasta un valor elevado de tensin y luego se fractura con un pequeo alargamiento.El punto de fluencia es una caracterstica muy importante para el acero estructural; a la tensin del punto de fluencia, la muestra se alarga una magnitud considerable sin aumento de carga. Durante la extensin de una muestra de acero despus de rebasado el punto de fluencia, el material se endurece y la tensin necesaria para le extensin de la barra aumenta.

ENSAYOS DE DUREZA.Introduccin:Es facil comprender el concepto general de la dureza como una cualidad de la materia que tiene que ver con la solidez y la firmeza de contorno, pero no se ha ideado todava ninguna medida universal de la dureza aplicable a todos los materiales. La "fsica" fundamental de la dureza an no se ha entendido claramente.Un nmero diferente de "definiciones" arbitrarias de dureza forman la base para los varios ensayos de dureza ahora en uso; algunas de estas definiciones son:Resistencia de la indentacin permanente bajo cargas estticas o dinmicas (dureza por penetracin).Absorcin de energa bajo cargas de impacto (dureza por rebote).Resistencia de la abrasin (dureza por desgaste).Resistencia al rayado (dureza por rayado).Resistencia a la cortadura, a la perforacin (maquinabilidad).Ensayo de Brinell.Este ensayo consiste en oprimir una bola de acero endurecido contra una probeta. De acuerdo con las especificaciones de la ASTM (ASTM E 10), las estipulaciones de las cuales se siguen aqu, se acostumbra usar una bola de 10 mm y una carga de 3000 Kg, para metales duros, 1500Kg para metales de dureza intermedia y 500 Kg para materiales suaves.Hay disponibles varios tipos de mquinas para hacer este ensayo; pueden definir en cuanto a : el mtodo de aplicacin de la carga ( presin de aceite, tornillo propulsado por engranes, pesas con palanca),mtodo de operacin (manual, fuerza motriz), mtodo de medicin de la carga (pistn con pesas y calibrador bourdon, dinammetro, pesas con palanca ), y tamao ( grande y pequeo).Este tipo de ensayo puede realizarse en una pequea mquina universal de ensaye mediante el uso de un adaptador adecuado para sujetar la bola, asi como las mquinas especiales diseadas con este propsito.Los aspectos principales de una tpica mquina de Brinell de ensaye de operacin hidrulica se ilustran en el dibujo; la probeta se coloca sobre el yunque y se eleva para establecer contacto con la bola. La carga se aplica bombeando aceite al cilindro principal, el cual fuerza el pistn o mbolo hacia abajo y oprime la bola contra la probeta; el mbolo lleva un ajuste pulido de modo que los efectos friccinales son usualmente despreciables. El calibrador bourdon se usa solamente para indicar aproximadamente la carga y cuando se aplica la carga deseada, la pesa equilibrante de arriba de la mquina es izada por la accin del pequeo pistn lo cual garantiza que no se aplique una sobrecarga a la esfera.Se requiere que la bola este dentro de 0,01 mm de dimetro nominal de 10 mm; esto es necesario para obtener resultados concordantes con mquinas diferentes. Al usarse sobre aceros muy duros se requiere que la bola no sufra un cambio permanente de dimetro de ms de 0,01mm; por esto las bolas de carboloy (carburo de tungsteno) se usan frecuentemente para el ensaye de los aceros ms duros.En el ensayo normal el dimetro de la indentacin se mide usando un microscopio micrmetro que lleve una escala transparente grabada en el campo visual; la escala tiene divisiones correspondientes a 0,1 mm y las mediciones se hacen por estimacin, hasta cuando menos 0,02mm. El dimetro se toma como promedio de dos lecturas tomadas a 90 una de la otra, aunque aveces la profundidad de la indentacin se mide por medio de un indicador calatular fijado al mbolo y accionado por un arco que se mantiene pegado a la superficie de la probeta.Para realizar un ensayo por este procedimiento la superficie de la probeta de be ser plana y estar razonablemente bien pulida; de otra manera se encontrarn dificultades al hacer una determinacin exacta del dimetro de la huella. En el ensayo normal, la carga completa se mantiene por un mnimo de 15 segundos para los metales no ferrosos, y de 30 segundos para los metales ms suaves, y despus de este intervalo la carga se retira y se mide el dimetro de la huella hasta 0,02mm ms cercano con el microscopio. Sin embargo, frecuentemente se usa un intervalo de 30 segundos para los no ferrosos y uno de 60 segundos para otros metales.El material de la probeta queda permanentemente deformado hasta una distancia apreciable debajo de la superficie de la huella. Si una indentacin se hace demasiado cerca del borde de la probeta, ste puede ser demasiado grande y asimtrico; si se hace demasiado cerca de uno anterior, puede resultar demasiado grande debido a la carencia de superficie material sustentante o demasiado pequeo debido al endurecimiento por trabajo del material por la primera indentacin.El nmero de dureza de Brinell es nominalmente la presin por rea unitaria (Kg x mm2), de la huella que queda despus de retirar la carga; se obtiene dividiendo la carga aplicada por el rea de la superficie de la huella, la cual se supone esfrica. Si P es la carga aplicada (Kg), D es el dimetro de la bola de acero (mm), y d es el dimetro de la huella (mm), entoncesel nmero de dureza de Brinell=carga sobre la bola/rea indentada= 2P/ (D(D-(D2-d2))1/2)El ensayo de Rockwell.Este ensayo es similar al de Brinell en el que el nmero de dureza encontrado es una funcin del grado de penetracin de la pieza de ensayo por la accin de un penetrador bajo una carga elstica dada. Difiere de este otro ensayo en que los penetradores y las cargas son menores, de ah que la huella resultante sea menor y menos profunda. Es aplicable al ensayo de materiales que posean durezas que rebasen el alcance de la fuerza de Brinell.El ensayo se realiza en una mquina especialmente diseada que aplica la carga atravs de un sistema de pesas y palancas. El indentador o "penetrador" puede ser una bola de acero o un cono de diamante con una punta ligeramente redondeada. El valor de la dureza, segn se lee en un indicador calatular especialmente graduado, es un nmero arbitrario que est inversamente relacionado con la profundidad de la huella.En la operacin de la mquina se aplica inicialmente una pequea carga de 10 Kg, la cual causa una penetracin inicial que pone el penetrador sobre el material y lo mantiene en posicin. La cartula se pone en la marca de "encendido" en la escala, y se aplica la carga principal; esta carga es usualmente de 60 o 100 Kg cuando se usa una bola de acero como penetrador, aunque pueden usarse otras cargas cuando resulte necesario y es, generalmente, de 150 Kg cuando se emplea el cono de diamante. El penetrador esfrico es normalmente de 1/16 plg de dimetro, pero otros de mayor dimetro tales como 1/8, 1/4, o 1/2 plg pueden emplearse para materiales suaves. Despus de que la carga principal se aplica y retira, se toma la lectura de la dureza de la cartula mientras la carga menor permanece en posicin.No existe ningn valor de dureza de Rockwell designado para un solo nmero porque resulta necesario indicar cual indentador y cual carga se emplearon al hacer el ensayo.En este procedimiento debido a la pequeez de la penetracin y a la manera en que se le mide, existen algunas diferencias en la seleccin y preparacin de las probetas, en comparacin con el ensayo de Brinell. La superficie del ensayo debe ser plana y estar libre de escama, pelculas de xido, fosas y materia extraa que pueda afectar a los resultados. Una superficie carcomida puede arrojar lecturas errticas debido a la cercana de algunas indentaciones al borde de una depresin,; esto permite el libre flujo del metal alrededor de la herramienta penetradora y resulta en una lectura baja. Las superficies aceitadas generalmente arrojan lecturas ligeramente ms bajas que las secas debido a la friccin reducida en el penetrador.La superficie del fondo debe estar libre de escama, suciedad u otras materias extraas que puedan aplastarse o fluir bajo la presin de ensayo afectando asi los resultados. Todos los ensayos de dureza deben hacerse sobre un solo espesor del material; el nmero de dureza determinado por penetracin en una superficie curva es errneo debido a la forma de la superficie.La velocidad y el tiempo de la aplicacin de la carga principal deben establecerse, respetarse, y reportarse al comparar los resultados. El amortiguador debe ajustarse de tal manera que la palanca operadora complete su viaje en cuatro o cinco segundos sin ninguna probeta en la mquina y con esta ajustada para aplicar una carga principal de 10 Kg; se especifica un intervalo de aplicacin completa de la carga principal, no ms de dos segundos.El aparato de dureza superficial de Rockwell es una mquina para propsitos especiales, concebida especialmente para ensayos de dureza en que resulten posibles nicamente penetraciones someras y cuando se desee conocer la dureza de la probeta cerca de la superficie. Fue diseado particularmente para ensayar el acero nitrurado, hojas para afeitar, trabajo ligeramente carburizado, y lmina de latn, bronce y acero.El aparato superficial opera sobre el mismo principio que el aparato de Rockwell regular, pero emplea cargas menores y mayores ms ligeras y posee un sistema de medicin de la profundidad ms sensitivo. En lugar de la carga menor de 10 Kg y las cargas mayores de 60,100,150 Kg de Rockwell regular, el aparato superficial aplica una carga menor de 3 Kg y cargas mayores de 15, 30 o 45 Kg. Un punto de dureza en la mquina superficial corresponde a una diferencia en profundidad de penetracin de 0,001 mm.Aparato de dureza de Vickers.Esta mquina es parecida a la de Brinell en la que se realiza una penetracin y determina el nmero de dureza de la razn P/A de la carga P (Kg) al rea superficial A de la penetracin en mm2. El penetrador es una pirmide de base cuadrada en la cual el ngulo entre las caras opuestas es de 136 (ASTM E 92); la carga puede variar desde 5 hasta 120 Kg en incrementos de 5 Kg.Al conducir un ensayo la probeta se coloca sobre el yunque y se eleva mediante un tornillo hasta que se acerque a la punta del penetrador. Accionando la palanca de marcha un brazo de carga con relaccin de 20:1 se abre y la carga es lentamente aplicada al penetrador y seguidamente retirada. La operacin de una palanca de pedal reajusta la mquina, despus de bajar el yunque, se coloca un microscopio sobre la probeta y se mide la diagonal de la penetracin cuadrada hasta 0,001 mm. La mquina se arregla tambin para realizar ensayos con penetraciones de bola de 1 y 2 mm.Una ventaja de la mquina aducida por algunos operadores radica en la medicin de la huella: Una lectura mucho ms exacta puede hacerse de la diagonal de un cuadrado que del dimetro de un crculo cuando la medicin ha de hacerse entre dos tangentes del crculo. Es un mtodo bastante rpido y puede usarse sobre metal tan delgado como 0,006 plg. se sostiene que resulta exacto para durezas tan altas como 1300 (aprox). 850 Brinell) y para indicar la finalidad de las superficies endurecidas de acero nitrurado. La dureza asi determinada parece conseguir un buen criterio de las cualidades de durabilidad del acero nitrurado.3. ENSAYOS DE IMPACTO.Cargas dinmicas.Muchas mquinas y partes de ellas estn sometidas comnmente a estas cargas; un tipo importante de carga dinmica es aquel en que la carga se aplica sbitamente como en el caso del impacto de una masa en movimiento; aqu se trata algunos de los aspectos del comportamiento de los materiales bajo tales cargas de impacto.A medida que se cambia la velocidad de un cuerpo al golpear, debe ocurrir una transferencia de energa; se realiza trabajo sobre las partes que reciben el golpe. La mecnica del impacto involucra no solamente la cuestin de los esfuerzos inducidos, sino tambin una consideracin de la transferencia de energa y la absorcin y disipacin de esa energa.La energa de un golpe puede absorverse de varias maneras:A travs de la deformacin elstica de los miembros y las partes de un sistema.A travs de los efectos de la histresis en las partes.A travs de las deformaciones plsticas de las partes.A travs de la accin friccional entre las partes.A travs de los efectos de la inercia de las partes en movimiento.El efecto de una carga de impacto que produzca esfuerzo depende de la cantidad de energa utilizada en causar deformacin; al tratar los problemas que involucran las cargas de impacto, la manera predominante en que la carga haya de resistirse obviamente determina el tipo de informacin que se necesita. La meta es proveer margen para la absorcin de tanta energa como sea posible a travs de accin elstica y luego confiar en alguna clase de contencin para disiparla.En la mayora de los ensayos para determinar las caractersticas de absorcin energtica de los materiales bajo cargas de impacto, el objeto es utilizar la energa del golpeo para causar la ruptura de la probeta.Comportamiento de los materiales bajo la carga de impacto.La propiedad de un material en relacin con el trabajo requerido para causar la ruptura ha sido designada como tenacidad; esta depende fundamentalmente de la resistencia y la ductilidad y parece ser independiente del tipo de carga. No todos los materiales responden de la misma manera a las variaciones de velocidad de la aplicacin de la carga; algunos materiales muestran lo que se denomina "sensitividad a la velocidad" en un grado mucho ms alto que otros. Ejemplos notorios son el del vidrio ordinario, el cual es perforado con un agujero muy limpio por una bala de alta velocidad, pero se estrella bajo carga concentrada y lenta.Adems del efecto de la velocidad, la forma de una pieza puede mostrar un marcado efecto sobre su capacidad para resistir las cargas de impacto; a temperaturas ordinarias una barra simple de metal dctil no se fracturar bajo una carga de impacto en flexin. Para poder inducir la ocurrencia de la fractura con un solo golpe, las probetas de un material dctil se ranuran.Alcance y aplicabilidad de los ensayos de impacto.El ensayo de impacto ideal seria uno en el cual toda la energa de un golpe se transmitiera a la probeta. En realidad este ideal nunca se alcanza; siempre se pierde alguna energa por friccin, por deformacin de los apoyos y la masa de golpeo, y por vibracin de varias partes de la mquina de ensaye. Al realizar un ensayo de impacto, la carga puede aplicarse en flexin, tensin, comprensin o torsin, siendo la carga flexionante la ms comn.Quizs los ensayos de impacto ms comnmente usados para los aceros en este pas sean los de Charpy e Izod, ambos de los cuales emplean el principio del pndulo. Ordinariamente estos ensayos se hacen sobre pequeas probetas ranuradas quebradas en flexin; en el ensayo de Charpy, la probeta es apoyada como una viga simple, y en el de Izod se le apoya como un voladizo; los procedimientos para estos ensayos han sido normalizados, y la especificacin formal de los lmites de la resistencia al impacto ha sido hecha en el caso de los materiales para un nmero de productos tales como partes de motores de avin, engranes de transmisin, partes para orugas de tractores, aletas para turbinas, Muchos tipos de forjados y tubo y placa de acero para servicio a baja temperatura.Aspectos generales de las mquinas de impacto.El efecto de un golpe depende tanto de la mas de las partes que reciben el golpe como de la energa y masa del cuerpo golpeante. Los objetos que requieren normalizacin son la base, el yunque, los apoyos para probetas, la probeta, la masa percutiente y su velocidad. Los aspectos principales de una mquina de impacto,pendular y de un solo impacto, son:Una masa mvil cuya energa cintica es suficiente para causar la ruptura de la probeta colocada en su camino.Un yunque y un apoyo sobre el cual se coloca la probeta para recibir el impacto,Un medio para medir la energa residual de la masa mvil despus de que la probeta ha sido rota.La energa cintica es determinada y controlada por la masa del pndulo y la altura de la cada libre.El ensayo de Charpy para metales y plsticos.La mquina del tipo Charpy es adquirible en una variedad de tamaos; un tamao usual es aquel que posee una capacidad de aproximadamente 220 pie-lb para metales y 4 pie-lb para plsticos; un diseo comn de maquina se muestra en la siguiente figura.La siguiente descripcin del ensayo se basa en los requerimientos de la ASTM E 23; el pndulo consiste en una barra ligera y rgida, situndose un pesado disco en el extremo; el pndulo esta suspendido de una flecha corta que gira en rodamientos de balines y se balancea hasta la mitad de la distancia entre dos postes verticales, cerca de cuya base estn los soportes o yunques de las probetas. El percutor esta ligeramente redondeado y debe alinearse de modo tal que establezca contacto con la probeta contra su peralte total en el instante del impacto.La probeta estndar para ensayos de flexin es una pieza de 10x10x50 mm ranurada; otros tamaos se usan en casos especiales; en muchas especificaciones comerciales se requiere una ranura en forma de ojo de cerradura o de U. La probeta la cual se carga como una viga simple, se coloca horizontalmente entre los dos yunques, de modo que el percutor golpee el lado opuesto de la ranura a la mitad del claro. El pndulo es elevado hasta su posicin ms alta y sostenido por un tope ajustado para dar una altura de cada constante para todos los ensayos; luego se le suelta y permite caer y fracturar la probeta. En su movimiento ascendente el pndulo lleva el indicador de friccin sobre un escala semicircular graduada en grados o pie-libras; La energa requerida para fracturar la probeta es una funcin del ngulo de elevacin.Los ensayos de Charpy para determinar la resistencia al impacto de los metales a bajas temperaturas son comnmente realizados sumergiendo las probetas en algn lquido fresco en una vasija de boca ancha con 1 plg de lquido arriba y debajo de las probetas. Para temperaturas desde la ambiente hasta -109F, este lquido es usualmente alcohol o acetona, enfriado a la temperatura deseada mediante la adicin de pequeos trozos de hielo seco, aunque para temperaturas ms bajas se utiliza el nitrgeno lquido en cuyo caso el lquido para la inmersin sera alcohol, isopentano, o el mismo nitrgeno lquido. Los termmetros adecuados para determinar la temperatura del enfriador son del tipo mercurial o termmetros del tipo de pentano para temperaturas ms bajas. Las probetas deben mantenerse a una temperatura por 15 min y la temperatura del bao debe mantenerse constante dentro de +0, -3F durante los ltimos 5 min antes del ensaye; el ensayo debe completarse dentro de 5 seg despus de retirar la probeta del enfriador.La maquina Izod. El pndulo consiste de un martillo montado en el extremo de un miembro relativamente ligero, el extremo superior del cual esta montado en chumaceras de balas en un poste atornillado a un zoclo de hierro fundido. El pndulo golpea la probeta, la cual se sujeta para fungir como un voladizo vertical de 10X10 mm de seccin y 75 mm de largo que lleva una ranura normal de 45 y 2 mm de profundidad. La elevacin angular del pndulo despus de la ruptura de la probeta o la energa para fracturar la probeta se indica en una escala graduada por un indicador de friccin. Algunos experimentadores prefieren esta mquina a la de Charpy, pues en la primera la pieza de ensayo no es esforzada en la regin de la ranura por la presin del tornillo opresor.Clculo de relaciones energticas. La resistencia al impacto o energa absorbida al romper la probeta es igual a la diferencia entre la energa del pndulo antes y despus del impacto. La diferencia de energa es una funcin de la disminucin de la velocidad de rotacin y puede computarse por el peso y la altura de la cada del pndulo antes del impacto y la altura de elevacin despus.Ensayo de Fatiga PROCEDIMIENTO PARA LA PRUEBA DE FATIGA A continuacin se presenta de manera detallada, el procedimiento para llevar a cabo la prueba de fatiga: 1. El monitor desarrolla la teora correspondiente a la fatiga y a los ensayos establecidos para su estudio.

2. Se determina qu material se utilizar para la prueba (esto depende del material en que se han fabricado las probetas previamente). 3. Hacer la grfica S-N del material a emplear. ( Ver Ejemplo) 4. De acuerdo al material de las probetas, se procede a establecer el esfuerzo que se inducir a las mismas. Este esfuerzo inducido equivale a un porcentaje del esfuerzo mximo o resistencia a la traccin del material, el cual se encuentra establecido en tablas del laboratorio. (Se recomienda aplicar esfuerzos menores al 90% y mayores al 50% de la resistencia a la traccin del material). 5. Se determina el peso total que se suspender a la probeta para el desarrollo de la prueba. Este peso se encuentra establecido en placas previamente taradas y listas para su utilizacin. El peso total que se seleccione, debe estar dado en libras (lb.) para realizar los clculos correspondientes. 6. Con los datos del peso a utilizarse y el esfuerzo inducido establecido, se procede a calcular la distancia a la cual debe ubicarse la chumacera de carga mvil (con el peso suspendido) de la chumacera fija. (Se utiliza la ecuacin 4 para calcular dicha distancia). Adems, se estima el nmero de ciclos que resistir el material, utilizando la grfica S-N. 7. Seguido del clculo de la distancia, se procede a ubicar la probeta en los soportes de la chumacera fija; debe estar ajustada como lo indique el monitor para el correcto funcionamiento. En el extremo que se encuentra en voladizo, debe estar la tranca de madera para sostener el peso mientras la mquina no est funcionando. 8. Con ayuda del calibrador (vernier), se ubica la chumacera mvil (la cual contiene suspendido el peso) a la distancia que se ha obtenido en los clculos. Se ajusta la probeta al soporte en la chumacera mvil con ayuda de la llave brstol segn lo indicado por el monitor. 9. Con la probeta lista y ajustada, se procede a verificar que el interruptor interno est activado y ubicado en el sitio que garantice que la mquina se detenga justo en el momento de la falla del material. 10. Se retira la madera de apoyo del peso. 11. Se enciende el interruptor del contador numrico de ciclos. En este momento la probeta empieza a girar. 12. Observar detalladamente el movimiento que presenta la probeta (tensin compresin) al encontrarse girando. 13. Registrar el nmero de ciclos que ha resistido el material hasta presentar falla, este dato se obtiene del contador digital de ciclos. 14. Extraer las partes de la probeta (rota) utilizada de la mquina y depositarlas en el recipiente acordado para tal fin. 15. Ubicar las herramientas e instrumentos utilizados en el lugar donde han sido encontrados.