• Categories
• Aluminio
• Revestimiento
• Acero
• Inclinarse
• Ciencia de materiales

Citation preview

ZARAGOZA LOPEZ ADRIAN

Doblez Determinar ductilidad de los materiales y comprender significado de resultados. Se efectúa sobre materiales dúctiles, el ensayo es doblar barra a determinado ángulo observar si existe grieta en las periferias, con el fin de constatar la ductilidad para servicios particulares o perdida de la misma por tratamientos. Debido a la acción flexionante, el alargamiento de la superficie exterior varía de acuerdo al grueso de la probeta e inversamente al ángulo de la curva. Caliente: ensayo sobres hierro forjado calentado aproximadamente 982°C y doblado de la pieza sobre un yunque, determina contenido de azufre demasiado alto. Frio: bajo condiciones ambiente, detecta alto indicé de carbono o fosforo o condiciones de rolado impropias en el acero, frecuentemente usado en ductilidad de las soldaduras. Apagado: usado en conexiones, aceros de remaches usados en calderas, se calienta, se apaga y se dobla, determinado un carbono alto.

Muesca

Muesca: examen rápido detecta estructura cristalina gruesa o defectos internos, en la prueba se marca con un cincel, sierra, fresadora y doblado Guiado: doblado en forma de U por medio de una fuerza aplicada centralmente a la soldadura, es un espécimen plano y se coloca posicionado en distancias equidistantes a la línea de aplicación de la fuerza. Semiguiado: efectuado sobre distintas herramientas, efectúa en más de una operación y no requiere tanta exactitud durante el proceso como el guiado

ZARAGOZA LOPEZ ADRIAN

Dirección del espécimen de acuerdo al sentido de rolado 1. Longitudinal dirección paralela al rolado, forjado o extruido a un angulo de 90° 2. Transversal Dirección y espécimen para pruebas de soldadura 1. 2. 3. 4.

Doblez transversal a lado Doblez transversal a la cara Doblez transversal a la raíz Doblez longitudinal a la cara

ZARAGOZA LOPEZ ADRIAN

Equipo Prensa universal (con el arreglo de la figura) Apoyos y punzón Probeta de acero

Procedimiento Se selecciona punzón y los apoyos tienen el arreglo de la tabla. Se coloca probeta en apoyos Liberamos una pequeña carga Doblamos la placa hasta al ángulo del punzón Se libera el punzón y se observa la placa Espesor material t

Espesor punzón 4t

Distancia entre apoyos 6t+ 1/8

Interpretación de resultados Será examinada de la superficie si está libre de grietas u otros defectos dentro de la superficie convexa y que exceda tamaño de patrones de referencia establecidos previamente y no se concederán grietas en la orilla a menos que exceda tamaño específico o muestren defectos. Algunas normas Descripción Acero estructural Placa para recipiente a presión Barras de acero para concreto reforzado Doblez guiado para probar ductilidad en soldaduras Doblez semiguiado para probar ductilidad en materiales metálicos

Flexión

ASTM num A36-70a A285-72 A615-72 E190- 64 E290-68

ZARAGOZA LOPEZ ADRIAN

Manejar aspectos teóricos del ensayo usando los datos obtenidos en resultados, es aplicado a materiales frágiles. Si las fuerzas sobre la pieza de tal manera que tienda a inducir esfuerzos comprensivos sobre la pieza de una sección transversal de la pieza y los esfuerzos tractivo- tensivo sobre la parte restante se dice que la pieza está en flexión y estas pueden estar acompañadas de esfuerzo directo, corte transversal o corte por torsión. 1. Viga con carga central 2. Viga con carga simétrica en dos puntos 3. Vigas Cantilever

ZARAGOZA LOPEZ ADRIAN

1

2

3

En una sección transversal de la viga la línea que a lo largo de los esfuerzos flexionantes son cero se llama eje neutro y las superficies llamadas neutras son las que están consecutivas al eje. En la comprensión las fibras se acortan y en la tracción se estiran a si la viga se flexiona o

ZARAGOZA LOPEZ ADRIAN

flambea en dirección normal a la superficie neutra, quedando cóncava a lado de compresión. Mediante ensayo se determina momento flexionante, esfuerzo de flexión, así como flecha o deflexión Y. la viga que concentra a la mitad los esfuerzo en la flexion pura la deformaciones son proporcionales a la distancia entre el ejeneutro La aproximación tanto en el rango de acción inelástico y elástica llamada “condición de flexión plana”. Fallas por flexión. Por cadencia de fibras extremas. El punto de cadencia alcanza estas fibras, la deflexión aumenta rápidamente con respeto a incremento de carga y si eta es empotrada o tiene una sección fuerte de tal pomo que no se torce o flambea, la falla se verifica en un pandeo gradual hasta tornarse grande. Largo claro. Por flambeo que ocurre en dirección lateral donde el esfuerzo flexionante excesivo sea la causa primaria de la falla esta puede ocasionar el colapso de la viga Miembros de alma delgada. Se da por fuerzas cortantes excesivas en el alma o flambeo del alma bajo los esfuerzos comprensivos diagonales que acompañan a los esfuerzos cortantes, si el esfuerzo cortante alcanza el valor de resistencia hasta el punto de cadencia la falla puede esperarse derivada de alguna sección de flambeo o torsión secundaria. El esfuerzo comprensivo ordinario acompaña al cortante alcanza un valor alto que el flambeo constituya una falla primaria. En aquellas pares de vigas adyacentes a los lados de apoyo que transmiten cargas concentradas o relativas a las vigas, se establecen esfuerzo comprensivos altos en las vigas “I” el esfuerzo local en la parte del alma más cerca a lado del apoyo puede tornarse efectivo. El hierro fundido o concreto tienen una ruptura súbita pero cuando se acerca momento de falla se acerca al eje neutro se desplaza al canto en la comprensión y tienden a si a reforzar la viga. Por lo que las fallas ocurren en fibras sujetas a tracción porque la resistencia a la tracción de estos materiales es una fracción de la resistencia de comprensión. La relación de resistencia y comprensión en 25% hierro y 10 % concreto. Relación entre esfuerzo de ruptura y verdadera resistencia a la tracción es 1.8 hierro fundido y 1.5 a 2 concreto. Relación de esfuerzo de ruptura y resistencia a comprensión 0.5hierro fundido de 0.15 a 0.20 concreto y 2 para madera. Ensayo de Flexión de la Madera (ASTM D143, ISO 3133, EN 310) Normas como la ASTM D143, definen los métodos de ensayo para determinar las propiedades mecánicas incluyendo la resistencia a la flexión, resistencia a la

ZARAGOZA LOPEZ ADRIAN

tracción y resistencia a la cizalla de la madera. ASTM D143, afirma que los soportes de apoyo inferiores del accesorio de flexión a tres puntos deben disponer de rodamientos y que la carga debe ser aplicada en el centro de la muestra por un bloque rígido superior. Sin embargo, ISO 3133 afirma que el apoyo y el accesorio de aplicación de la carga deben ser rodillos de un diámetro especificado

Equipo Prensa universal Apoyos y punzón. Probeta de madera (pino)

Procedimiento Se coloca madera (de pino) de manera paralela al plano en los apoyos que se encuentran a una distancia de 240mm (24cm). Se coloca una pequeña carga previa en el centro en este caso, esta debe ser muy liguera a manera que cuando se aplique la fuerza que romperá la pieza no resbale o se mueva. Se aplica la fuerza de nuestra prensa universal hasta romper la probeta de madera y se toman registros de carga aplicada al romper.

Ensayo Datos Longitud entre apoyos L=240mm L= 24 cm Deflexión (Y) = 4 mm

Cálculos Momento flexionante (MMAX)

MMAX

¿

PL 4

; MMAX ¿

=

( ( 1.95 cm ) ) 6

( 220 kg ) 24 cm 4

Kg-cm Modulo para sección cuadrada

A3 ¿ s 6

3

= 1.23 cm3

= 1320

ZARAGOZA LOPEZ ADRIAN (Y) = 0.4 cm

Esfuerzo de flexión (σf) σf

Ancho A = 19.5 mm A= 1.95 cm

¿

M MAX S

=

1320 Kg−cm 3 (1.23 cm )

= 1,073.17

Kg/cm2 Módulo de elasticidad con carga central (E)

Carga

E =

P = 220 kgf

220 Kg ( ( 24 cm )3 )

PL3 48 I Y =

48 ( 1.13 c m4 ) 0.4 cm

140,177 Kg/cm2 Momento polar de inercia para sección cuadrada (I)

I=

A4 12

4

=

(1.95 cm) 12

= 1.13 cm4

Corte Determina resistencia de algunos materiales, acción de dividir la pieza en 2 o mas porciones La resistencia al corte es el esfuerzo mínimo necesario para cortar material en una unidad de sección. Esfuerzo cortante son fuerzas que actúan de forma paralela a la sección transversal de la pieza. El esfuerzo de corte se diferencia de los de comprensión y tracción porque estos actúan perpendicularmente al área de sección transversal. 

Para determinar esfuerzo normales de compresión y tracción; P A

ᵞ=

=

1260 Kg 2 2 (3.166 cm ) (Kg/ cm )

P = Carga axial axial a la sección transversal (Kg) A = área de la sección transversal considerada (cm 2) ᵞ = esfuerzo normal de tracción o comprensión. 

Para determinar esfuerzo cortante;

=

ZARAGOZA LOPEZ ADRIAN

δ=

V A

=

1260 Kg 2 2 (3.166 cm ) (Kg/ cm )

V = Carga tangencial a la sección transversal (Kg) A área de la sección transversal (cm2) δ = esfuerzo cortante. El esfuerzo cortante se origina ya sea en cargas transversales o cargas que sufran torsión. Corte Transversal Infinidad de materiales metálicos y no metálicos torsional Materiales metálicos redondos Se presentan en diferentes piezas asociados a torsión, flexión, comprensión y tracción. Son muy importantes en los pernos, remaches, juntas soldadas y cementadas Condiciones de corte de interés. 1. Resultado de fuerzas paralelas pero opuestas actúan a travez de los centroides de secciones espaciadas a distancias infinitesimales entre si. Los esfuerzos de corte sobre las secciones sean uniformes y exista un estado de corte directo puro, es posible un caso es el remache bajo esfuerzos. 2. Las fuerzas opuestas aplicadas son paralelas actúan normalmente a un eje longitudinal del cuerpo con espacios finitos entre sí. Además de esfuerzos cortantes también flexionantes en caso de la viga sometida a cargas transversales, los esfuerzos cortantes sobre cualquier sección transversal hacer desde cero en superficies superiores o inferiores a la viga hasta un máximo neutro. 3. Las fuerzas aplicadas son parales y opuestas contenidas en un plano longitudinal del cuerpo donde se establece torsión en el eje. Estas fuerzas varían desde cero en el eje de torsión hasta un máximo en las fibras externas si no se presenta flexión alguna existe esfuerzo de corte puro. No es posible hacer esfuerzo cortante sin que intervengan otros. Esfuerzo flexión aparece en el ensayo de corte se produce a una distancia entre macho hembra en el dispositivo de corte T = xP T=momento torsional P=carga aplicada x = distancia perpendicular al momento. Esfuerzo de torsión = se produce por la incompleta perpendicularidad de la probeta lo que ocasiona que tuerza.

ZARAGOZA LOPEZ ADRIAN

Esfuerzo de tracción y comprensión Esfuerzos de corte varían con los esfuerzos de tracción de 0.8 para dúctiles y 1.1.a 1.3 para quebradizos como hierro fundido. La Resistencia en el límite elástico al corte aceros dúctiles y semiductiles cerca de 0.6 del límite elástico a la tracción.

Equipo Prensa universal (con el arreglo de la figura) Apoyos y punzón y hembra modificado con perforación. Probeta de acero

Procedimiento Se prepara la maquina universal para corte, con la matriz y macho con los orificios centrados para que la probeta entre En el primer ensayo se colocara de modo que solo corte una sección de la probeta y la segunda atravesara los recuadros de modo que se secciones en dos.

ZARAGOZA LOPEZ ADRIAN

Se enciende la máquina y aplicamos carga paulatinamente hasta rotura y toma lecturas, retirando pieza al terminar y observar su interior.

Ensayo Datos Para una sección Para dos secciones

Cálculos

Diámetro ¼” Área (A) 6.35 mm = 0.635cm 3.166 cm2 6.35 mm = 0.635cm 3.166 cm2 Esfuerzo cortante δ (Kg/ cm2)

Para una sección

1260 Kg 2 (3.166 cm 2) = 397.98 Kg/ cm

δ=

V A

δ=

2560 Kg 2( 3.166 cm2 )

Para dos secciones

=

Carga (V) 1260 Kg 2560 Kg

= 404.29 Kg/ cm2

ZARAGOZA LOPEZ ADRIAN

Desgaste Determina desgaste de las partes de la maquina o elementos expuestos a determinado trabajo seleccionar materiales o procedimientos para su menor desgaste y poder también determinar propiedades de lubricación y abrasivos. Deterioro y desprendimiento de partículas al contacto de otros cuerpos por fricción es el efecto más destructivo de los materiales.

Tipos 1. Desgaste metálico; fricción de roce con otro metal a. Fricción por deslizamiento Lubricada; mecanismo de cruceta, eje en el cojinete Sin lubricar; ruedas sobre riel

b. Fricción por rozamiento; frenado de ruedas de un tren Lubricada; cojines rodillos, engranes Sin lubricar

2. Erosión; fricción o roce con líquidos o gases en movimiento a. Vapor húmedo; turbinas, calderas

b. Gases de combustión: turbinas de gas

3. Abrasión; rose con abrasivo metálico y no metálico, en este no puede evitarse totalmente, se suele recurrir utilizar metal duro y otro blando y este último más barato, ejemplo; ejes de ruedas, bandas de polea, balatas de frenos etc. a. Fricción por deslizamiento Húmeda; transporte de arena húmeda en torvillo sin fin Seca; reja de arado

b. Fricción por rodadura Húmeda; bola y rodillos en molinos Seca; mandíbula quebradora, rodillos de machacadora

c. Impacto con abrasivo suelto Húmeda; alabes de turbinas Seca; turbinas a gas

Los factores que influyen en el desgaste son el tipo de material, velocidad y carga aplicada. Métodos de resistencia al desgaste La máquina usada es de tipo esmeril rotativo en ella está montada una probeta de mayor resistencia actuando como piedra de esmeril, la segunda es la probeta con un material más sensible y las velocidades de acoplamiento en el tren de engranes son tres. 1. 90% flecha principal y 10 deslizamiento. 2. Cero velocidad flecha superior estática

ZARAGOZA LOPEZ ADRIAN

3. 100% velocidad opuesta a la principal (doble de deslizamiento)

Técnicas para evitar al máximo el desgaste 1. Recubrimientos electrolíticos Recubrimiento de la superficie electrodeposición de otro metal más duro como: níquel y radio El cromado duro es el mismo que se utiliza en fines ornamentales película de mayor espesor. Cromado poroso la película cuenta con canales o alveolos cuidadosamente controlados destinados a contener lubricante aunque puede inducir error. Estos tienen bajo coeficiente de rozamiento y resistencia a ser rayada. Niquelado varían entre 140 y 425 cifras vickers la capa es más blanda que la de cromo pero más económico pueden tener su acabado final por mecanizado mientras que las cromadas tienen que ser modificadas. Radio varían ente 540 y 640 cifras vickers la resistencia a desgaste esta entre níquel y cromo, con material de gran poder de flexión, resistencia al calor y brillo inempañable, buena dureza y resistencia al desgaste usados en focos luminosos, contactos eléctricos anillos colectores y conmutadores de los motores 2. Oxidación anódica Anodizado se hace actuar coma nodo el metal a proteger y se depositan capas de óxido las ultimas capas se hacen pegadas al metal base deben ser porosa para permitir entrar iones de oxígeno. El anodizado de aluminio nos permite tener una capa con mayor espesor que se obtiene al aire libre, ha servido para aumentar las aplicaciones de aleaciones del magnesio y preparar superficies para que la pintura se adhiera mejor. Anodizado con zinc produce revestimiento cuya resistencia es superior al cromado.

ZARAGOZA LOPEZ ADRIAN

3. Difusión: de elementos en la superficie

basado en difusión

Cementación: procedimiento más antiguo y económico coloca piezas bajo en acero, carbono iguales o inferior a 0.2 %, presencia de atmosfera de óxido de carbono, la temperatura de cementación es 925°C. Los sólidos se colocan en caja cerrada rodeada del cementante se calienta y después se enfría lentamente, los comerciales son formados por terrones o trozos gruesos compuesto de carbón vegetal, coque y 20% de activador carbón bárico, sus desventajas son la preparación elevada para templar la pieza y no se usa en producciones en serie más que en lotes. Cementación gaseosa se ponen en contacto con gases ricos en carbono y con hidrocarburos como el butano, metano y propano en comparación con los de solido son menor costo, trabajo más limpio, control de calidad más estrecho y flexibilidad de su realización. Cementación liquida se realiza en baños de sales fundidas con 20% de cianuro solido (NaCN) mayor parte de carbono y pequeña fracción de nitrógeno bajo temperaturas entre 870 y 950°C, capas de 0.75 mm de profundidad limitación son el costo de las sales Cianuración para aceros aleados o al carbono capa dura de poco espesor, elevada dureza y resistencia al desgaste, se efectúa por inmersión del acero en un baño fundido de cianuro sódico 30% y a temperaturas entre 787 y 870°C, elevado contenido de nitrógeno y bajo en carbono, empleada en piezas pequeñas, no excede los 0.25 mm .Cianuración gaseosa o carbonitruración Mezcla formada por amoniaco y por hidrocarburos en estado gaseoso bajo costo. Nitruración en una caja cerrada con amoniaco a temperaturas entre 480 y 620°C se disocia parcialmente con hidrogeno y nitrógeno que penetra en la superficie del acero y se combina con el hierro y elementos de aleación formado por nitruros. Durezas superiores a 70 rockwell C más que otros tratamientos. Se encuentra aceros especiales denominados aceros de nitruración con 0.25 a 0.50% de carbono y aluminio, cromo y molibdeno 3%, procesos largos de hasta 50hrscon espesor de 0.381mm. Las temperaturas son inferiores a las críticas del acero las deformaciones producidas son pequeñas por lo que los objetos que se desean nitrurar son templados y revenidos a temperaturas de 593°C para que el núcleo

ZARAGOZA LOPEZ ADRIAN

central quede con máxima tenacidad. Los inconvenientes son capa dura y frágil y costo comparada con cementación es elevada. Aplicación en calibres, levas válvulas, etc.

Cromización cromo en zona superficial no es exclusivo de metales ferrosos pudiéndose aplicar a níquel, cobalto, molibdeno y tungsteno mejorando resistencia a calor y corrosión, como cuando se aplica al hierro o acero se transforma en acero inoxidable, carbono superiores al 0.6% . Es las más usada y sus temperaturas una fase gaseosa elevadas entre 1000 y 1100°C que pueden accionar una distorsión y crecimiento en el grano su dureza comprendida entre 800 y 1000 cifras vickers coeficiente de rozamiento bajo. Siliciuración impregnación con silicio de los materiales férreos temperaturas entre 926 y 1000°C, se calienta con otro material portador del silicio (14%) utilizando gas cloro como catalizador, profundidad de 2.54 mm dureza entre 80y 85 rockwell B, bajo coeficiente de rozamiento y resistencia a ser rayado, usado en ejes de bombas, camisas de cilindros, accesorios de industrias químicas, etc. 4. Metalizado Rociado de metal liquido pulverizado o metalizado para recuperar piezas inútiles, su proceso es una pistola que suministra alambre a una velocidad determinada con toberas donde fluye oxígeno y un gas continuo formándose en el extremo una llama de elevada temperatura 5. Recargues en metal duro Con soldadura sobre la superficie es sencillo por medio de una llama oxiacetilénica o arco eléctrico 6. Tratamiento térmico Endurecimiento por llama o por inducción produciendo capas duras sobre el núcleo relativamente tenaz. Por flama consiste en templar partes de la pieza que son de alto carbono calentándose y enfriándose rápidamente con chorro de agua

ZARAGOZA LOPEZ ADRIAN

o aire se pueden calentar con soplete de oxiacetileno las piezas en este proceso primero suelen templar y revenir. Por corriente de inducción este proceso al principio es parecido a los demás en este efectúa un rápido calentamiento, cuestión de segundos corta corriente cuando esté terminado y templándose inmediatamente al ser enfriada por chorros de agua.

Procedimiento 1) Medir diámetros (inicial –final) Colocar integrador por encima de la probeta de aluminio Las perillas a lado del contador deben colocarse en cero y tomar la lectura inicial de las dos Para el primer contador nos indicara número de vueltas en este caso 100 Rev, por cada 10 vueltas el contador avanzara un digito, así hasta haber avanzado 10 dígitos por ejemplo; (802 a 812) y para el contador en el integrador tomamos lectura Inicial; 3271-3392.86 (las decimas están en la perilla del integrador). Datos Di nf Z1;Z3 Z2;Z4 D1;D2

Diámetro del integrador (dato definido 41.3cm) Cantidad de revoluciones (dato definidos 100rev) Lectura de integrador antes de la prueba Lectura de integrador después de la prueba Diámetros inicial y final respectivamente

Usando formula Donde;

D1=

Di X ( Z 2−Z 1) ; nf

D 2=

41.3 cm X (3392.86−3271) =50.32mm 100 rev

Al terminar el ensayo tomamos lectura final Donde;

D 2=

Di X ( Z 4−Z 3) ; nf

D 2=

41.3 X (3524.93−3404) = 49.94mm 100 rev

ZARAGOZA LOPEZ ADRIAN

Diámetro con Vernier

Inicial; 51.5; 51.30; 50:35mm

Final; 49.95

Y usamos la fórmula para desgaste; S=

D 1−D 2 X 100 D1

S=

50.32 cm−49.94 X 100 = 0.76 cm 50.32

2) Prueba Color engranes en posición para tipo de arrastre Libre

A vafor

En contra

a) Colocar regla de “momento “con la cara que indique la pesa colocada en este caso 150 kg e integrador b) Cerrar la tapa y girar el tornillo hasta que la regla inferior indique 70 kg

ZARAGOZA LOPEZ ADRIAN

a)

b)

Las perillas a lado del contador deben colocarse en cero y tomar la lectura inicial del tacómetro del integrador Poner en

marcha maquina

Medir la regla oscilando

“momento” donde este colocada u durante la prueba

Apagar,

tomar dato del tacómetro.

Ensayo Datos r = D1/2 = 50.32mm / 2 = 25.16 mm = 2.516 cm E1 = 300 J W = 192.62 N Coeficiente de fricción M = r F (cm-Kg)

M = momento de fricción (cm-Kg)

ZARAGOZA LOPEZ ADRIAN

F = fuerza fraccional(Kg) r = brazo de palanca (cm) radio μ = coef. De fricción (adim)

F = μ E (Kg) μ=

M Er

E = empuje radial (Kg)

Trabajo de desgaste Td= nM (Kg-cm)

n = número de vueltas del integrador n = L2-L1 L1 y L2 lecturas efectuadas en el contador

Cálculos N o

Descripció n

Carg a (kg)

Empuj e (kg)

1

Por simple arrastre

0

70

M (cm kgf) 2

2

Con 10% arrastre Con 100% arrastre

50

70

30

150

70

94

3

4

Con 100% arrastre con medio lubricado

150

70

20

L1

L2

μ

Td (Kgcm)

3392

3392.2 8

0.011

0.56

3392.2 8 3393.4 9

3393.4 9 3398.8 9

0.17 0 0.53 4

36.3

3398.8 9

3399.1 2

0.114

Posición de engranes

507.6

4.6

Impacto Determinación de la tenacidad delos materiales entre otras la temperatura de transición.

ZARAGOZA LOPEZ ADRIAN

Cargas para los diferentes tipos de ensayo. Estática; fuerzas aplicadas en estructuras o elementos de máquinas permanecen sin movimiento por ejemplo el peso. Aplicada lentamente; aumento paulatino de la carga a velocidades muy bajas, como prensa universal ensayos de tracción y comprensión. Repetidas o rápidamente fluctuantes; fuerzas aplicadas gran cantidad de veces como los muelles de automóviles corresponde este al ensayo de fatiga. Impacto o súbitamente aplicadas. Producidas por mesa en movimiento ejemplos dispositivos para rieles, partes de motores y trasmisión de autos Fenómeno producido por el impacto. Cuando el objeto es impactado a cierta velocidad se produce una transferencia de energía esto es, produce un trabajo en las partes que recibe el golpe, abarca esfuerzos de trasferencia, la absorción y disipación de energía. Esta se absorbe por deformación plástica de miembros, partes del sistema, acción fraccional de tres partes y a través de inercia de las partes en movimiento. Ensayo de impacto; energía necesaria para romper una barra patrón por una carga bajo impulso, es indicio de la tenacidad de un material sometido a cargas de choque. La energía absorbida por unidad de volumen en la zona elástica es llamada módulo de resiliencia. El área bajo la curva del diagrama representa tenacidad del material usada como aproximación de la capacidad de absorber energía hasta el punto de ruptura. Las unidades son resultado del producto de esfuerzo por la deformación unitaria y la tenacidad es la energía absorbida por unidad de volumen del material hasta el punto de ruptura y como se observa los materiales con limite elástico alto y buena ductilidad tiene una alta tenacidad. Los resultados de tenacidad por tracción con carga estática empleado en diseño es diferente al de impacto empleada para comparación o comprobación de acuerdo a estudios previos del material. Ranura probeta; para aceros de alto o mediano contenido de carbono se emplean probetas no ranuradas ya que se rompen fácilmente debido a su fragilidad. Pero las probetas dúctiles se ranuran. Según las normas ASTM A 370-73

ZARAGOZA LOPEZ ADRIAN

El efecto de ranurar es centrar los esfuerzos en su raíz e introducir patrones triaxiales que limiten el flujo plástico o incrementen limite elástico llamada sensibilidad de ranurar de los materiales. Los de la velocidad no todos los materiales responden a la misma forma de variación de la velocidad aplicada algunos muestran lo que se llama sensibilidad a la velocidad es necesario en este que no exceda los 20píes / seg (6.096 m/seg). La resistencia al impacto o energía absorbida es la diferencia entre la energía del péndulo en el momento de impacto y la de después de este. Ensayo de charpy generalmente aplicadas a probetas ranuradas sometidas a flexion los cuales se apoyan en un yunque como viga simple y sus dimensiones según norma ASTM A 370-73 con yunque normalizado según norma ASTM E 73. Ensayo con Izod apoyadas en yunque como viga voladiza las dimensiones y colocación del yunque según la norma ASTM E 23 Valores constantes del péndulo en laboratorio de UPIICSA. w α r

Charpy 192.62 N 160.50° 0.80 m

Izod 193.11N 88.3° 0.80 m

Variables en resultados Tamaño de probeta, Angulo y radio de la ranura, Temperatura de probeta A temperaturas altas, se requiere una gran absorción de energía para que se rompa la probeta, y se fractura con poca energía absorbida, a temperaturas bajas. A temperaturas elevadas el material se comporta de manera dúctil, con gran deformación y estiramiento de la probeta antes de fracturarse. A temperaturas reducidas, el material es frágil y se observa poca deformación en el punto de fractura. La temperatura de transición es aquella a la cual el material cambia de presentar una fractura dúctil a una frágil. Un material que vaya a estar sometido a impacto durante su funcionamiento debe tener una temperatura de transición inferior a la temperatura circundante.

Procedimiento

ZARAGOZA LOPEZ ADRIAN

Colocamos pieza previamente maquinada y con muesca en V(45°;2mm), paralela al plano en la parte inferior del aparato. Charpy; para esta prueba vueltas a la manivela en la aparato, hasta que la caratula

aplicaremos 300 J dando parte lateral trasera del nos indique lo deseado.

Pulsaremos en la parte central apunta los grados hasta llegar 160.5° con un tope al a ver

de la caratula la ajuga que en este caso para charpy ajustado la fuerza.

Soltamos el yunque con mucho jala el seguro y baja la palanca que péndulo,

cuidado dando espacio, se dejara caer nuestro

Inmediatamente después de haber aplicamos el freno bajando la del aparato.

impactado con la pieza, palanca en la parte inferior

ZARAGOZA LOPEZ ADRIAN

Se toma registro de tenacidad, grados y se observa pieza estructura interna.

Loseta granito

Acero 80´20

Ensayo Datos W= 192.62 N R= 0.80 m E1 300 J E2 76 J 2J

Charpy Acero Loseta

α 160.5° β 117° 161°

Cálculos Tenacidad Eabs (J) Acero Eabs= W r (cosβ – cosα) = 192.62 N (0.8 m) (cos117° - cos160.5) = 75.3 J

Módulo de resiliencia - W (Kg-cm / cm3) ƹ

=Deformación unitaria máxima (punto de comport elástico) ((L2 – L1)/ L1)

σ= Esfuerzo, limite elástico (Kg/cm) (PLE/A) E= Módulo de elasticidad (kg/cm2) (de tabla) W= ½ (σ LE)

ƹ

ZARAGOZA LOPEZ ADRIAN 2

σ≤¿ ¿ ¿ W =¿ Tenacidad Eabs (J) E1= Wh1= Wr (1- cosα) E2= Wh2 = Wr (1- cosβ) Eabs= W (h1 – h2)