PRÁ CTICÁ 4 - ENSÁYO DE

FLEXIO N DINÁ MICÁ POR CHOQUE CHÁRPY

Miguel Arraiz

Fernández

Curso 2015/2016

08/11/2015

PRÁCTICA 4 - ENSAYO DE FLEXIÓN DINÁMICA POR CHOQUE CHARPY

INTRODUCCIÓN:

En esta práctica realizaremos un ensayo de flexión y tracción por impacto o choque,

también conocido como ensayo del péndulo de Charpy.

El péndulo ideado por Georges Charpy se utiliza en ensayos para determinar la

tenacidad de un material. Este tipo de ensayos son ensayos de impacto de una probeta

entallada y ensayada a flexión en 3 puntos. El péndulo cae sobre el dorso de la probeta y

la parte. La diferencia entre la altura inicial del péndulo y la altura final tras el impacto

permite medir la energía absorbida en el proceso de fractura de la probeta. El péndulo

Charpy se utiliza para el estudio principalmente de metales, pero también para

determinados polímeros.

En este ensayo realizaremos la rotura de probetas de metal midiendo la fuerza con la

que se rompen. Colocaremos las probetas en el péndulo de Charpy, para producir su

rotura y medir la fuerza ejercida para ello. Esto sirve para observar algunas

características del material de la probeta.

MATERIAL NECESARIO:

-Probetas tipo Charpy para el ensayo de flexión:

Utilizaremos para este ensayo dos tipos diferentes de probetas, una con entalla en U y

una probeta cilíndrica. Sus dimensiones serán las siguientes:

Probeta cilíndrica roscada: Probeta con entalla en U:

Longitud (Lo) =70 mm Área (S) = 10 x 10 mm (base cuadrada)

Diámetro = 6 mm Longitud (Lo) = 55 mm

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-Péndulo de Charpy:

Máquina con la que realizaremos el ensayo.

-Calibre:

Para realizar las mediciones de las dimensiones de las probetas.

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REALIZACIÓN DE LA PRÁCTICA:

En la primera parte de la práctica utilizaremos la probeta cilíndrica. Esta primera parte

es el ensayo de tracción por choque, y es un ensayo no normalizado.

Empezaremos colocando esta probeta en la máquina de Charpy, asegurándonos de

sujetarla perfectamente para evitar que se mueva. Posteriormente, debemos ajustar la

máquina y colocar el medidor a 0. Después debemos elevar el péndulo para, una vez

que lo hayamos subido arriba del todo, dejarlo caer y provocar el choque contra la

probeta.

Una vez realizado el ensayo, miramos el dato de la energía que se ha necesitado para

romper la probeta. En nuestro caso ha sido una energía de 300 J. Y la probeta se ha roto

de la manera que se observa en la imagen.

Pasamos a realizar ahora los cálculos requeridos en esta primera parte de la práctica.

Calculamos en primer lugar el alargamiento:

𝐴(%)=L-Lo

Lo x 100 =

70−77

70 𝑥 100 = 10%

Calculamos ahora la extricción:

Z (%) = Ø𝐟− Ø𝐨

Ø𝐨 𝑥 100 = |

4−6

6|𝑥 100 = 33,3 %

Por último hallamos la resilencia:

U = 𝐸𝑎𝑏𝑠𝑜𝑟𝑏𝑖𝑑𝑎

𝑉𝑖𝑛𝑖𝑐𝑖𝑎𝑙 =

𝐸𝑎Lo x π x ro^2 =

130

32 𝑥 𝜋 𝑥 70 = 0,065 J/mm^3

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Pasamos ahora a la segunda parte de la práctica. Esta segunda parte es la flexión

dinámica de impacto Charpy.

En esta segunda parte, utilizaremos el péndulo Charpy sobre la probeta con una entalla

en forma de U. Este ensayo, a diferencia del anterior, será ya un ensayo normalizado.

Para su realización colocamos la probeta en la posición adecuada para que péndulo la

golpee y ponemos el medidor a cero. A continuación subimos el péndulo y lo dejamos

caer sobre la probeta.

-Obtendremos 3 posibles tipos de resultados:

1º.- Si la Esuministrada = Emaxima-péndulo=300J.

2º.- Si la Esuministrada < Emaxima:

K{U V} Esuministrada=Eabsorbida

Ej: KV250=120J

3º.- Si la probeta es reducida. Desde 5mm de lado hasta 7,5mm.:

K{U V} Esuministrada/{5 7,5}=Eabsorbida

Ej: KU150/5=100

Tras realizar el ensayo con dos probetas diferentes los datos obtenidos son:

1º

Esuministrada = 300 J

Eabsorbida=134 J

KU=134 J

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2º

Esuministrada=250 J;

Eabsorbida=100 J

KU250=100 J

Observamos que la probeta se rompe en dos trozos, lo que nos indica que la energía

suministrada es mayor que la energía máxima que puede llegar a absorber la probeta

motivo por el cual se produce la rotura total del material, ya que cuando éste no puede

absorber más energía termina por romperse.