CIENCIA DE LOS MATERIALES

PRACTICA 6 : ENSAYO DE COMPRESIÓN Y CHISPA

David de Miguel Terroba

Grupo A-GL1

INTRODUCCIÓN:

En ingeniería, el ensayo de compresión es menos común que el de tracción, este es un ensayo técnico para determinar la resistencia de un material o su deformación ante un esfuerzo de compresión. En la mayoría de los casos se realiza con hormigones y metales (sobre todo aceros), aunque esto no impide que se pueda realizar en cualquier tipo de material.

Las probetas con las que vamos a trabajar pueden ser:

Materiales metálicos: probetas cilíndricas. Materiales no metálicos (cerámicos o poliméricos): probetas cúbicas.

Estas probetas cambian su altura y su área transversal al recibir la compresión el esfuerzo ingenieril que soportan se define como:

σ 0=FA0

Donde A0= área original del espécimen. Esta es la misma definición del esfuerzo ingenieril usada en el ensayo de tensión. La deformación ingenieril se define como:

e=h−h0

h0

Donde h= altura de la probeta en el momento particular del ensayo pulg(mm) y h0= altura inicial pulg (mm). Como la altura decrece durante la compresión, el valor de e es negativo. El signo negativo se ignora normalmente cuando se expresan valores de esfuerzo a la compresión.

Procedimiento:

La probeta se comprime y registra la deformación con distintas cargas. El esfuerzo y la deformación de compresión se calculan y se trazan como un diagrama de carga-deformación, utilizando para determinar el límite elástico, el límite proporcional, el punto de fluencia, el esfuerzo de fluencia y, en algunos materiales, la resistencia a la compresión.

Tipos de comportamiento:

Materiales frágiles: acero, bronce. Rompen a 45º en forma de diábolo.

Datos:

L0=5.95mm

D 0= 5.99 mm

Tras el ensayo:

LF= 3mm

DF=7.22mm

F= 1700 kp

S0=28’18 mm2

ΔL= 3-5’95=-2’95 mm

ΔS=40’94-28’18=12’75mm2

Rm=−FS0

=−60' 32 kp/mm2

Otra cosa que podríamos comprobar es si la pieza se a roto con 45º como se nos había explicado en la teoría.

Materiales dúctiles: aluminio. Se aplasta con grietas superficiales:

Datos:

L0=6’3mm

D 0= 6 mm

Tras el ensayo:

LF= 2’7mm

DF=9mm

F= 3100 kp

S0=28’27 mm2

ΔL= 2’7-6’3=-3’6mm

ΔS=63’61-28’27=35’335mm2

Rm=−FS0

=−109 ' 65kp/mm2

Materiales fibrosos: madera. Si la carga es paralela a la dirección de las fibras se denomina rotura escalonada, este ensayo no lo llevamos a cabo por falta de probetas para realizar el mismo.

Para evitar el pandeo la altura debe ser pequeña porque se producirían las siguientes deformaciones:

El método empleado para hacer esta práctica es el propio de un ensayo de compresión. Una vez tenemos las probetas (dos de aluminio y una de bronce) se llevan a la máquina universal, se colocan los platos donde se sitúan las probetas e iniciamos el ensayo encendiendo la máquina. Se pone una velocidad adecuada para que salga el ensayo correcto y esperamos a que se produzca la deformación o la rotura de dichas probetas respecto a si rompen o no y calcularemos el alargamiento y la sección final de la probeta.

Ahora pasamos a realizar el segundo ensayo de la practica:

ENSAYO DE CHISPA:

Lo utilizamos para reconocer qué acero tengo cuando se ha mezclado la probeta que queremos usar con otras de otro tipo de acero.

Verificar que un material ferroso tiene una chispa característica.

Consiste en comparar probetas de metal no identificadas con muestras de aceros comerciales que están clasificados en una tabla metalotécnica

La prueba de la chispa es probablemente uno de los métodos más usados para identificar los metales ferrosos.Utilizando una esmeriladora mecanizada de alta velocidad y una probeta, le aplicamos cierta presión a la muela del esmeril y esta emitirá ciertos destellos o estelas características del acero. 

Sí se acerca una probeta de acero a una muela de esmeril en movimiento, los granos de la muela arrancan pequeñas partículas de acero, calentándolas hasta la temperatura de fusión, cuando esto ocurre se producen varias explosiones, en estas se va a descomponer carbono en combinación con el oxígeno del aire del medio ambiente, pero debemos notar que esto solo sucede con los materiales ferrosos.

REALIZACIÓN PRÁCTICA:

En nuestra práctica tenemos 2 probetas, las cuales son F521 y F114, el ensayo estaba previsto para hacerlo con el acero F115 pero no disponemos de esa probeta aun así no sabemos cuál es cada una de ellas y para ello utilizamos este ensayo.

Para ello busco en el prontuario los aceros comerciales correspondientes a F521 y F115; los cuales son Heva FC y Heva TM.

Una vez que ya tenemos localizados los aceros comerciales correspondientes nos dirigimos a la máquina de chispa, en la cual vamos a comprar las chispas de las muestras comerciales con nuestras probetas no identificadas.

En el ensayo observamos como una tiene una chispa corta (F114) y la otra una chispa larga(F521) para observarlo insertamos una foto: