Materiales (Ensayos de Dureza)

8/6/2019 Materiales (Ensayos de Dureza)

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Ensayo de Dureza

Alumno : Nicols TorresCarrera : Ing. [E] mecnica de

procesos y mantenimientoindustrial

Ramo : Tecnologa de losmateriales

Fecha : 25/05/09


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IntroduccinModulo de resiliencia...........................................................6ENSAYO DE DUREZAS..........................................................7

DUREZA ROCKWELL................................................................................................7DEFINICIONES ...........................................................................................................7

MAQUINA Y EQUIPO ...............................................................................................8PENETRADORES .......................................................................................................8

a) PENETRADOR DE DIAMANTE....................................................................8b) PENETRADOR ESFERICO DE ACERO......................................................8

PROCEDIMIENTO. .....................................................................................................8CONDICIONES DEL ENSAYO .................................................................................9

DUREZA BRINELL.................................................................9APARATOS Y EQUIPO ...........................................................................................10MICROSCOPIO DE MEDICION ..............................................................................10

ESPESOR ...............................................................................................................11ACABADO ............................................................................................................11

PROCEDIMIENTO ....................................................................................................11MEDICION DE LA HUELLA ...................................................................................11

DUREZA VICKERS...............................................................13DEFINICIONES.........................................................................................................13

NUMERO DE DUREZA VICKERS .........................................................................13DESIGNACIN .........................................................................................................14LAS PRUEBAS DE DUREZA...................................................................................14APARATOS Y EQUIPO ............................................................................................14PREPARACIN DE LA PROBETA .........................................................................14ACABADO ................................................................................................................14

PROCEDIMIENTO ....................................................................................................15Ensayo de resistencia a la traccin.....................................17Estudio de la traccin .................................................................................................17Esfuerzo y deformacin ingenieriles ..........................................................................17Realizacin del los Ensayos de Traccin. .................................................................18Diagrama de rotura por traccin..................................................................................19

Ensayo de resistencia el pndulo de charpy.......................20- Mtodo de Charpy.....................................................................................................24

Tipos de resultados:.................................................................................................25Creep (Fluencia lenta).......................................................25

-Ensayo Creep..............................................................................................................26

Curvas y esfuerzo..............................................................28Aluminio......................................................................................................................28Acero corriente............................................................................................................28Acero 1030..................................................................................................................29Acero 1055..................................................................................................................30Hule............................................................................................................................30

Acero estructural..........................................................................................................31Hormign.....................................................................................................................32Yeso.............................................................................................................................32Acero inoxidable..........................................................................................................35Cobre, acero fundicin, acero cromo, aluminio..........................................................36

Vidrio...........................................................................................................................36Curvas de materiales dctiles............................................37


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Fatiga: Cuando un metal se somete a ciclos de esfuerzo o de deformacinrepetidos, ello ocasiona que su estructura se colapse, y finalmente sefracture. Este comportamiento se llama fatiga, y por lo regular es la causade un gran porcentaje de fallas en bielas y cigeales de maquinas, alabesde turbinas de gas o de vapor, conexiones o soportes de puentes, ruedas yejes de ferrocarril, as como otras partes sometidas a cargas cclicas. Entodos estos casos ocurrir una fractura bajo un esfuerzo menor que elesfuerzo de fluencia del material.

Definicin de Cohesin: Resistencia de los tomos a separarse unos deotros.

Modulo de elasticidad: El mdulo de elasticidad o mdulo de Young es unparmetro que caracteriza el comportamiento de un material elstico,segn la direccin en la que se aplica una fuerza. Para un material elsticolineal e istropo, el mdulo de Young tiene el mismo valor para una traccinque para una compresin, siendo una constante independiente del esfuerzo

siempre que no exceda de un valor mximo denominado lmite elstico, yes siempre mayor que cero: si se traccin una barra, aumenta de longitud,no disminuye. Este comportamiento fue observado y estudiado por elcientfico ingls Thomas Young.

La plasticidad es aquella propiedad que permite al material sobrellevardeformacin permanente sin que sobrevenga la ruptura. Las evidencias dela accin plstica en los materiales estructurales se llaman deformacin,flujo plstico y creep.

Las deformaciones plsticas son causadas por deslizamientos inducidos poresfuerzos cortantes (figura 19). Tales deformaciones pueden ocurrir entodos los materiales sometidos a grandes esfuerzos, aun a temperaturasnormales. Muchos metales muestran un efecto de endurecimiento pordeformacin al sobrellevar deformaciones plsticas, ya que despus de quehan ocurrido deslizamientos menores por corte no acusan deformacionesplsticas adicionales hasta que se aplican esfuerzos mayores. No sepresentan cambios apreciables de volumen como resultado de lasdeformaciones plsticas.
http://es.wikipedia.org/wiki/Elasticidad_(mec%C3%A1nica_de_s%C3%B3lidos)http://es.wikipedia.org/wiki/Elasticidad_(mec%C3%A1nica_de_s%C3%B3lidos)#Teor.C3.ADa_de_la_Elasticidad_Linealhttp://es.wikipedia.org/wiki/Elasticidad_(mec%C3%A1nica_de_s%C3%B3lidos)#Teor.C3.ADa_de_la_Elasticidad_Linealhttp://es.wikipedia.org/wiki/Isotrop%C3%ADahttp://es.wikipedia.org/wiki/Tracci%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Compresi%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/L%C3%ADmite_el%C3%A1sticohttp://es.wikipedia.org/wiki/Elasticidad_(mec%C3%A1nica_de_s%C3%B3lidos)http://es.wikipedia.org/wiki/Elasticidad_(mec%C3%A1nica_de_s%C3%B3lidos)#Teor.C3.ADa_de_la_Elasticidad_Linealhttp://es.wikipedia.org/wiki/Elasticidad_(mec%C3%A1nica_de_s%C3%B3lidos)#Teor.C3.ADa_de_la_Elasticidad_Linealhttp://es.wikipedia.org/wiki/Isotrop%C3%ADahttp://es.wikipedia.org/wiki/Tracci%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Compresi%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/L%C3%ADmite_el%C3%A1stico


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Modulo de resiliencia

El modulo de resiliencia, o resiliencia elstica de un material, a la energaabsorbida por este durante la deformacin elstica, la cual puederecuperarse al descargar el material. este valor es la energa por unidad devolumen requerida para llevar el material desde un esfuerzo nulo hasta elvalor de esfuerzo de fluencia o limite elstico SO .

la energa de deformacin por unidad de volumen para el caso de esfuerzode traccin uniaxial UO= 1/2SXEX

de la definicin, el mdulo de resiliencia es UR = 1/2SOEO = SO2/2E

siendo EO la deformacin unitaria para fluencia.

en la grfica, el valor del mdulo es el rea bajo la regin elstica, y una

material con alto mdulo debe poseer un elevado valor de esfuerzo defluencia y un bajo valor de e i. en este caso el material podr soportar altascargas de energa sin que se produzcan deformaciones permanentes que enaplicaciones prcticas sera el caso de los resortes mecnicos.


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ENSAYO DE DUREZAS

DUREZA ROCKWELL

Para los materiales duros se emplea como elemento de penetracin uncono de diamante de ngulo 120, y para los semiduros y blandos una bolitade acero de 1/16, deducindose la fuerza Rockwell de la profundidadconseguida en la penetracin. El cuerpo empleado para la penetracin sehace incidir sobre la superficie de la pieza a ensayar con carga previa de10Kg. La profundidad de penetracin alcanzada constituye el valor departida para la medicin de la profundidad de la huella. Despus seaumenta en 140Kg la carga aplicada al cono (150Kg), y en 90Kg la aplicadaa la bolita (100Kg), bajndose nuevamente el valor previo. Se mide laprofundidad de penetracin que queda y en la escala del aparato se leedirectamente la correspondiente dureza Rockwell C (HRc) cono o la Rockwell

B (HRb) bolita.

La siguiente es una tabla simplificada de los materiales ms comunes quese miden con Rockwell

DEFINICIONES

NUMERO DE DUREZA ROCKWELL: es un nmero obtenido por la profundidadde la huella; el cual proviene cuando se aumenta la carga sobre unpenetrador desde una carga fija menor hasta una mayor, retornandodespus a la carga menor. Los nmeros de dureza Rockwell se expresansiempre con un smbolo de escala, que indica el penetrador y la cargautilizada. EJEMPLO: 60 HRC indica un valor de dureza Rockwell 60 medido en

la escala C.


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MAQUINA Y EQUIPO

La mquina de prueba consiste en un soporte rgido o yunque, sobre el quese coloca la probeta y un dispositivo que aplica las cargas prefijadas a unpenetrador en contacto con la misma.

PENETRADORES

a) PENETRADOR DE DIAMANTE

. Este tipo de penetrador debe emplearse en pruebas de dureza para lasescalas A, C y D. Consiste en un cono de diamante cuyo ngulo es de 120 0.5 y su eje debe coincidir con la direccin de penetracin con unatolerancia de 0.5. La punta es un casquete esfrico con un radio de0.200 mm. La forma del casquete y el valor del radio del penetrador tienenuna influencia importante en el valor de la dureza obtenida. La anisotropadel diamante hace difcil el maquinado del mismo en forma totalmentesimtrica. Por lo cual es necesario comparar los resultados obtenidos conun penetrador patrn sobre piezas patrn de diferentes durezas.

b) PENETRADOR ESFERICO DE ACERO

Este tipo de penetrador debe emplearse en los ensayos de dureza para lasescalas B, E Y F. Consiste en un baln de acero templado y pulido, con undimetro de 1.588 mm 0.003 mm; Excepto para la escala E, que tiene undimetro de 3.175 mm 0.004 mm. Dicho baln debe estar pulido y nodebe presentar defectos superficiales. Debe eliminarse y anularse la prueba

si presenta una deformacin mayor a la tolerancia indicada anteriormente ocualquier otro defecto superficial. En los dos tipos de penetrador debeevitarse la acumulacin en el penetrador de: polvo, tierra, grasa o capasde xidos, dado que esto afecta los resultados de la prueba.

PROCEDIMIENTO.

APLICACIN DE LA CARGA MENOR: debe colocarse la probeta sobre elsoporte y aplicar la carga menor gradualmente hasta que se obtenga laindicacin apropiada en la cartula. Esto se obtiene cuando el indicador

haya dado l numero apropiado de revoluciones completas y quede dentrode 5 divisiones de la posicin de ajuste en la parte superior de la cartula.

APLICACIN DE LA CARGA MAYOR: Debe aplicarse la carga mayoraccionando la palanca de operacin sin impacto y dejando que girelibremente. Se retira la carga mayor llevando la palancade operacin deregreso a la posicin original dentro de los 2 segundos siguientes despusde que su movimiento ha cesado sin interrumpirla maniobra de regreso.


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LECTURA DE LA ESCALA PARA DUREZA ROCKWELL: Debe considerarse ladureza rockwell como la lectura del indicador en la escala apropiada de lacartula, despus de que se ha quitado la carga mayor y mientras la cargamenor aun esta actuando. Estas lecturas se estiman a veces a la mitad deuna divisin, dependiendo del material que se pruebe.

CONDICIONES DEL ENSAYO

1. La superficie del material debe estar lisa, seca y libre de grasa, polvo etc.2. El espesor de la probeta debe ser por lo menos diez veces la profundidadde la huella, y el ensayo no es vlido si en la cara posterior a la del ensayoaparece una protuberancia.3. Si se ensaya una pieza cilndrica, el radio debe ser mayor en seis

milmetros al del penetrador. Los valores de dureza resultan ligeramenteinferiores a los valores reales.4. La aplicacin de la carga debe hacerse de manera perpendicular a lasuperficie de la probeta.

DUREZA BRINELL.

Se comprime una bola de acero templada, de dimetro (D) 2,5; 5 10mm,

contra el material a ensayar con una fuerza P. Despus de liberar la carga

se mide el dimetro (d) de la huella con un dispositivo amplificador ptico.La dureza Brinell es un valor adimensional resultante de:

La fuerza del ensayo debe tomarse de magnitud tal que se forme una huellacon dimetro d = 0,2.D a d = 0,7.D. Para materiales blandos y bolas de

ensayo pequeas, la fuerza del ensayo debe ser menor. Se calculapartiendo del grado de carga y del dimetro de la bola.

El grado de la carga para el acero no templado y el hierro fundido es a = 30;para metales no frreos y sus aleaciones a = 10; para el aluminio y el cinc a= 5; para los metales de cojinetes a = 2,5; para el plomo y el estao a =

1,25.Cargas y dimetro de esfera usadas para el ensayo de dureza Brinell


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En algunos materiales, la penetracin provoca una deformacin en la huella,la cual puede llegar a dar una informacin falsa a la hora de medir eldimetro.

Se sabe experimentalmente que l numero de dureza Brinell de casi todoslos materiales esta influenciado por la carga de penetracin, el dimetro delbaln y las caractersticas elsticas del mismo. En general debe usarse unbaln de 10 mm de dimetro y de una composicin qumica adecuada concargas de 3000 kgf, 1500 kgf o 500 kgf, dependiendo de la dureza delmaterial que va a probarse. Aunque los nmeros de dureza Brinell puedenvariar conforme la carga de prueba usada con el baln de 10 mm, cuando seusen balines ms pequeos en probetas delgadas, los resultados de laspruebas generalmente corresponden a los obtenidos con el baln de 10 mmde dimetro. l numero de dureza Brinell seguido del smbolo HB sinsufijos indica las siguientes condiciones de prueba. Dimetro del baln = 10mm Carga = 3000 kgf Duracin de la carga = 10 a 15 segundos.

APARATOS Y EQUIPO

MAQUINA DE PRUEBA: El equipo para la prueba de dureza Brinellgeneralmente consiste de una maquina que soporta la probeta y aplica unacarga predeterminada sobre un baln que esta en contacto con la probeta.

La magnitud de la carga esta limitada dentro de ciertos valores. El diseode la maquina de prueba debe ser tal que no permita un movimiento lateraldel baln o de la probeta mientras s esta aplicando la carga.

PENETRADOR: El baln estndar para la prueba de dureza Brinell debe serde 10 mm de dimetro con una desviacin de este valor no mayor de0.005mm en el dimetro. Puede usarse el baln que tenga una durezaVickers de por lo menos 850 usando una carga de 98N (10 kgf) enmateriales que tengan una dureza no mayor de 450 HB o un baln decarburo de tungsteno en materiales con una dureza no mayor de 630 HB. Laprueba de dureza Brinell no se recomienda en materiales que tengan unadureza mayor de 630 HB. El baln debe ser pulido y estar libre de defectos;en las pruebas de investigacin o de arbitraje debe informarseespecficamente el tipo de baln empleado cuando se determinen durezasBrinell que sean mayores de 200.

MICROSCOPIO DE MEDICION

Las divisiones de la escala micromtrica del microscopio o de otros

dispositivos de medicin que se usen para medir el dimetro de la huella,deben permitir una medicin directa en dcimas de milmetro con una


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aproximacin hasta 0.02 mm. Este requisito se aplica nicamente al diseodel microscopio y no es un requisito para la medicin de la huella.

ESPESOR

El espesor de la probeta debe ser tal, que en la cara opuesta a la de laprueba no quede huellas u otras marcas de esta. En cualquier caso elespesor de la probeta debe ser cuando menos 10 veces la profundidad de lahuella.

ACABADO

Cuando menos la superficie sobre la cual se va a aplicar la carga debe estarlimada, esmerilada o pulida con un material abrasivo, de tal manera que lasorillas de la huella estn claramente definidas para permitir la medicin deldimetro con la exactitud especificada.

PROCEDIMIENTO

MAGNITUD DE LA CARGA DE PRUEBA: La carga para la prueba de durezaBrinell estndar es de 3000kgf, 1500kgf o 500kgf. Es deseable que la cargade la prueba sea de tal magnitud que el dimetro de la huella este entre 2.5a 6.00 mm.No es obligatorio el que la prueba cumpla estos intervalos de carga perodebe tomarse en cuenta que pueden obtenerse diversos valores de DurezaBrinell si s varia la carga a la especificada usando un baln de 10 mm.

Para materiales ms blandos en ocasiones se ocupan cargas de 250kgf,125kgf o 100kgf. la carga usada debe anotarse en los informes.

ESPACIAMIENTO DE LAS HUELLAS: La distancia del centro de la huella a laorilla de la probeta o a la orilla de otra huella debe ser cuando menos tresveces el dimetro de la misma.

APLICACIN DE LA CARGA DE PRUEBA: La carga de prueba debe aplicarse ala probeta lenta y uniformemente. Aplicar toda la carga de prueba por 10 sa 15 s excepto para ciertos metales blandos (suaves.)

MEDICION DE LA HUELLA

DIMETRO: En la prueba deben medirse dos dimetros de la huellaperpendiculares entre s. Y su valor promedio se usa como base paracalcular l numero de dureza Brinell, estas mediciones comnmente sontomadas con un microscopio porttil a bajos aumentos que tiene una escalafija en el ocular.

Tabla de algunos valores de dureza de los metales.


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DUREZA VICKERS

DEFINICIONES

En este caso se emplea como cuerpo de penetracin una pirmidecuadrangular de diamante. La huella vista desde arriba es un cuadrado.Este procedimiento es apropiado para aceros nitrurados y cementados ensu capa externa, as como para piezas de paredes delgadas de acero ometales no frreos. La dureza Vickers (HV) se calcula partiendo de la fuerzaen Newton y de la diagonal en mm2 de la huella de la pirmide segn lafrmula:

Este ensayo, al igual que el Brinell, se basa en el principio de calcular elvalor de dureza relacionando la fuerza de aplicacin sobre la superficie de laimpresin en el material. Lo hemos simplificado utilizando en este caso elvalor de la longitud de la diagonal. Los valores de las cargas ms usadosvan desde 1 a 120 kgs.

NUMERO DE DUREZA VICKERS

Existen tres tipos de ensayo de dureza Vickers caracterizados por diferentesintervalos de fuerzas de ensayo.


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DESIGNACIN

l numero de dureza Vickers es seguido por las siglas HV con un primersufijo convencional y un segundo sufijo que indica el tiempo de aplicacinde la carga, cuando este ultimo difiere del tiempo normal, el cual es de 10 a15 segundos.

LAS PRUEBAS DE DUREZAVickers se efectan con cargas desde 1.96 N hasta 980.7 N En la practica, lnumero de dureza Vickers se mantiene constante para cargas usadas de 49N o mayores. Para cargas menores l numero de dureza varia dependiendode la carga aplicada. A continuacin indicamos los nmeros de durezaVickers para cargas de prueba de 9.8 N.

APARATOS Y EQUIPO

MQUINA DE PRUEBA: El equipo para la prueba de dureza Vickers consistegeneralmente de una mquina que soporta la probeta y permite uncontacto gradual y suave entre esta y el penetrador, bajo una cargapredeterminada que se aplica durante un periodo de tiempo dado. El diseode la mquina debe ser tal que no tenga balanceos o movimientos lateralesde la probeta y delpenetrador, mientras se aplica o retira la carga, se utilizaun microscopio de medicin que generalmente va montado en la mquina.

PENETRADOR DE DIAMANTE : El penetrador debe estar finamente pulido conaristas bien definidas. La base de la pirmide debe ser cuadrada y sus carasopuestas deben formar un ngulo de 136. Las cuatro caras del penetradordeben estar inclinadas simtricamente con respecto al eje del mismo yterminar en un vrtice afilado, o sea que la lnea de unin entre las caras

opuestas no deben ser mayor de 0.001 mm de longitud. El buen estado dela punta del penetrador es de considerable importancia cuando la carga deprueba es pequea y la huella tambin, por esta razn se recomiendaverificar peridicamente la punta del penetrador para evitar fallas.

MICROSCOPIO DE MEDICION : Las divisiones de la escala micromtrica delmicroscopio, o de cualquier otro dispositivo de medicin, debern ser talque pueda medirse la longitud de las diagonales de una huella con unaaproximacin de 5%, lo que sea mayor efectuada en una probeta, con lasuperficie pulida.

PREPARACIN DE LA PROBETA

La prueba de dureza Vickers es aplicada a un gran nmero probetas desdebarras grandes y secciones laminadas hasta piezas diminutas en montajesmetalogrficos. Las probetas deben acondicionarse para que estasproporcionen un buen soporte de tal forma que no se muevan durante laprueba.

ACABADO

La superficie de la probeta debe prepararse de tal manera que se definanclaramente los extremos de las diagonales y puedan medirse. Al preparar


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la probeta debe tenerse cuidado de no revenir la superficie durante elrectificado de la misma o de no endurecerla por trabajo mecnico durante elpulido.

PROCEDIMIENTO

MAGNITUD DE LA CARGA DE PRUEBA: Pueden usarse cargas de pruebadesde 1.96 N hasta 980.7 N conforme con los requisitos de la prueba. lnumero de dureza Vickers es prcticamente independiente de la carga deprueba.

APLICACIN DE LA CARGA DE PRUEBA: La carga de prueba debe aplicarse yretirarse suavemente sin golpes o vibraciones. El tiempo de aplicacin de lacarga de prueba completa debe ser de 10 a 15 segundos a menos que seespecifique otra cosa.

ESPACIO ENTRE HUELLAS: El centro de la huella no debe estar cercano a la

orilla de la probeta u otra huella en una distancia igual a dos veces y mediala longitud de la diagonal de la huella. Cuando se prueba material conrecubrimiento, la superficie de unin debe considerarse como una orillapara l calculo del espacio entre huellas.

MEDICION DE LA HUELLA: Deben medirse ambas diagonales de la huella ysu valor promedio usarse como base para l calculo del numero de durezaVickers. Se recomienda efectuar la medicin con la huella centrada, tantocomo sea posible, en el campo ptico del microscopio.

-A continuacin se compara el procedimiento y el clculo de cada uno deestos nmeros estandarizados.


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Ensayo de resistencia a la traccin

El ensayo de traccin es el ms frecuentemente realizado en los materiales

que se emplean par la construccin de mquinas, porque nos suministra las

ms importantes propiedades necesarias para formar juicio cobre elmaterial. Durante el ensayo la probeta provista de extremos con espaldillade apoyo es colgada en la mquina de traccin y se va alargandopaulatinamente, determinndose al mismo tiempo los esfuerzos que sealala mquina. La forma de la probeta al inicio, al momento de llegar a la cargamxima y luego de la ruptura se observa en el dibujo:

Estudio de la traccin

Ninguna construccin debe estar sometida a cargas que sobrepasen ellmite de elasticidad del material de cualquiera de sus partes, mas an se

debe permanecer por debajo de ese lmite para contar con un margen deseguridad que permita afrontar cualquier contingencia imprevista.

Probeta: Son generalmente barras de seccin regular (normalizadas tieneun dimetro de 0.505 plg y una longitud calibrada de 2 plg), o tomarse untramo del producto a ensayar, por ejemplo un trozo de varilla (industrial). -Sus extremidades son de mayor seccin, para facilitar la fijacin de laprobeta a la maquina de traccin. - En las probetas se hacen dos marcasentre las cuales se mide la longitud l (puntos calibrados).

Esfuerzo y deformacin ingenieriles


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Para un material dado, los resultados de un solo ensayo son aplicables atodo tamao y formas de muestras, si se convierte la fuerza en esfuerzo y ladistancia entre marcas calibradas en deformacin. El esfuerzo y ladeformacin ingenieriles se definen mediante las ecuaciones siguientes.

Donde Ao es el rea original de la seccin transversal de la probeta antesde iniciarse el ensayo, Io es la distancia original entre marcas calibradas y Ies la distancia entre las mismas, despus de haberse aplicado la fuerza F.

las conversiones de carga- longitud calibrada a esfuerzo-deformacinaparecen en la tabla 6-1. La curva esfuerzo-deformacin se utiliza pararegistrar los resultados del ensayo de tensin

Realizacin del los Ensayos de Traccin.

Los ensayos de traccin, compresin y flexin pueden realizarse con unamquina Universal Amster o similar, cuyo mbolo produce tracciones,

compresiones y flexiones a voluntad, aplicando las cargas deseadas a la


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probeta colocada y sujetada en la mquina por medio de mordazasadecuadas.

Un esquema de la mquina de ensayo de traccin se muestra en lasiguiente figura

Diagrama de roturapor traccin

En este grfico, sediferencian varias

zonas: una zonaelstica, en la cual la


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probeta se deforma como resultado del esfuerzo, pero si se suspende lacarga, el material recupera su forma original; una zona plstica, durante lacual el material sufre deformaciones permanentes; una regin en la cual elmaterial se sigue deformando an si se suspende el esfuerzo; y finalmentela rotura del mismo.

Ahora, definiremos algunos conceptos necesarios para aplicar en el clculode esfuerzos de traccin:

Alargamiento:() referido a una magnitud medida L, se determinarmediante el cociente entre la longitud alargada (l) y la medida inicial (L).

Tendr la expresin =

Lmite de elasticidad: (E) es la tensin hasta la cual no se presentandeformaciones permanentes.

Ensayo de resistencia el pndulo de charpy

Las maquinas utilizadas para el ensayo de impacto consistenfundamentalmente de un pndulo provisto de un martillo que s eleva hastaun altura H. la probeta se coloca en la vertical del eje de giro del pndulo,en un soporte adecuada. Al liberar el pndulo, cae y rompe la probeta,

ascendiendo hasta una altura H. El trabajo del pndulo ser entonces:

La energa absorbida durante la rotura se expresa en Joules (J) o ft/lb. EnEuropa los resultados de la prueba de impacto se expresan en unidades deenerga absorbida por unidad de rea.


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- Mtodo de Charpy.

El pndulo de Charpy est construido por un martillo que pesa 22kg quedesarrolla 30Kg en el momento del choque. Su arista de choque la formandos caras inclinadas 30 o, unidas por un radio de 2 Mm.


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Tipos de resultados:

1.Rompe la probeta => ; hacemos tres ensayos.

2.Dobla, no rompe, no pasa el pndulo, > 30 Kg/ cm ^2. .3. Dobla, no rompe, pasa, > no rompi, dobl sin romper.

Probetas:

- Estn normalizadas.- Tienen una entalla. El pndulo golpea en la cara opuesta en la entalla.

Creep (Fluencia lenta)

Se denomina fluencia lenta o arrastramiento (en ingls, 'creep') alincremento de deformacin que sufre un material cuando le es aplicado unesfuerzo constante 0. El esfuerzo constante es aplicado en un tiempo t=0,provocando deformaciones lentas o retardadas 0. Este fenmeno sepresenta en materiales viscoelsticos, como los polmeros, y resulta demucha importancia en el hormign pretensado. En funcin del estrs ladeformacin puede ser descrita como:

Si se aplican a un material metalico, cargas pequeas dentro del rango

elstico, a altas temperaturas y durante un tiempo prolongado, seobservar que la deformacin no desaparece completamente al retirar la
http://es.wikipedia.org/wiki/Deformaci%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Esfuerzohttp://es.wikipedia.org/wiki/Viscoel%C3%A1sticohttp://es.wikipedia.org/wiki/Pol%C3%ADmerohttp://es.wikipedia.org/wiki/Hormig%C3%B3n_pretensadohttp://es.wikipedia.org/wiki/Deformaci%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Esfuerzohttp://es.wikipedia.org/wiki/Viscoel%C3%A1sticohttp://es.wikipedia.org/wiki/Pol%C3%ADmerohttp://es.wikipedia.org/wiki/Hormig%C3%B3n_pretensado


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carga. Persiste una pequea deformacin que no es consecuencia de unalargamiento de los granos, sino de un ligero desplazamiento de algunosgranos respecto de otros. A este fenmeno se lo denomina "fluencia viscosao Creep"

-Ensayo Creep

El mtodo ms comn y simple de ensayo de creep es aplicar una cargaconstante a una barra en tensin o en compresin a la temperatura deinters. La Fig. 10.3 muestra esquemticamente una mquina para tal tipode ensayo.

Fig. 10.3

Los resultados de tales ensayos se pueden representar en un grficodeformacin vs. Tiempo, que adoptan en general la forma que se muestraen la Fig. 10.4.

Fig. 10.4.


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La curva anterior es tpica de un ensayo a tensin ingenieril o cargaconstante. Pueden identificarse en ella tres etapas denominadas creepprimario, secundario y terciario respectivamente. Durante la etapa I o decreep primario, la velocidad de deformacin d/dt disminuyeprogresivamente hasta alcanzar un valor constante que marca el comienzode la etapa II de creep secundario tambin llamada de creep estacionario.Finalizada esta etapa se observa un aumento de la velocidad de

deformacin que conduce a fenmenos de estriccin y rotura (etapa III).Estos cambios en la velocidad de deformacin se ilustranesquemticamente en la Fig. 10.5.

Fig. 10.5.


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Curvas y esfuerzo

Aluminio

Acero corriente


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Polmeros: frgil(curva A), plstico (curva B) y con elevada elasticidad (elastmero)(curva C)

Acero 1030


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Acero 1055

Hule

Acero Gris


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Acero estructural


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Hormign

Yeso


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35/42

Acero inoxidable


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Cobre, acero fundicin, acero cromo, aluminio

Vidrio


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Curvas de materiales dctiles


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Curvas materiales no dctiles

Carburo de tugteno.


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yeso

Vidrio

Concreto:
http://images.google.cl/imgres?imgurl=http://www2.scielo.org.ve/img/fbpe/rlmm/v23n2/art05.fig5.jpg&imgrefurl=http://www2.scielo.org.ve/scielo.php%3Fscript%3Dsci_arttext%26pid%3DS0255-69522003000200005%26lng%3Des%26nrm%3Diso&h=321&w=454&sz=11&hl=es&start=4&um=1&tbnid=X3rTAux1HbJ8vM:&tbnh=91&tbnw=128&prev=/images%3Fq%3D%2Bcurvas%2Bde%2Bmaterial%2Bfragil%26um%3D1%26hl%3Des%26sa%3DN


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Bibliografa

- Mecnica de materialesEscrito por Russell Charles Hibbeler

- Manufactura, ingeniera y tecnologaEscrito por Serope Kalpakjian, Steven R. Schmid, Schmid Steven R. coaut,

Gabriel tr Snchez

-Introduccin a la ciencia e ingeniera de los materialesEscrito por William D. Callister, Pere Molera Sol, Marc J Anglada

Materiales (Ensayos de Dureza)

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