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• Viviana Candela Orduz

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Introducción Ensayos dinámicos

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Problema de la fractura frágil Montaje y Funcionamiento Datos obtenidos Curva temperatura-transición Factores metalúrgicos que afectan la temperatura de transición Ventajas y desventajas Videos Bibliografía

INTRODUCCIÓN

ENSAYOS DINÁMICOS

PROBLEMA DE LA FRACTURA FRÁGIL Factores que contribuyen a la fractura frágil:

Estado triaxial de esfuerzos

Baja temperatura Velocidad alta de deformación

MONTAJE Y FUNCIONAMIENTO Variables criticas del ensayo Forma de la entalla Profundidad de la entalla Apropiada colocación de la entalla

MONTAJE Y FUNCIONAMIENTO

DATOS OBTENIDOS

CURVA TIEMPO-CARGA PARA UN ENSAYO CHARPY

DATOS OBTENIDOS • Determinación de la energía en el ensayo de impacto

Diferencia de alturas inicial y final del péndulo. Esto supone, obviamente despreciar algunas pérdidas por rozamiento.

DATOS OBTENIDOS • Determinación de la energía en el ensayo de impacto La influencia de factores tales como la sacudida del péndulo y del bastidor, para vencer la resistencia dela aire, el roce delos cojinetes y del dispositivo de medición, la deformación de la probeta afectan la energía. Ef: energía disipada por fricción

Er = Ei – Ef – Ek

Ek: energía necesaria para desplazamiento de las fracciones de la probeta Er: energía usada para fractura de la probeta

CURVA TEMPERATURA-TRANSICIÓN

CURVA TEMPERATURA-TRANSICIÓN

La principal aplicación en ingeniería del ensayo Charpy es la selección de materiales que sean resistentes a la fractura frágil mediante el uso de curvas temperatura-transición. Los materiales que presentan menor temperatura de transición, son los que presentan mejor tenacidad a la fractura. Efecto de la Temperatura en la resistencia a la entalla.

CURVA TEMPERATURA-TRANSICIÓN • Determinación de la superficie de fractura: Descripción comportamiento

Términos usados

Modo cristalográfico

Astillada

Clivaje

Apariencia de la fractura

Fibrosa

Granular

Forma de fractura

Dúctil

Frágil

CURVA TEMPERATURA-TRANSICIÓN Fractura frágil

Fractura dúctil

Tienen apariencia opaca con una Apariencia brillante y cristalina con superficie con hoyuelos (poros) la cual alta reflectividad. absorbe la luz. Cada cristal tiende a fracturarse en un Ocurre a alta temperatura y baja plano de clivaje único (el cual posee energía. baja energía superficial).

La apariencia cambia con el aumento de la temperatura de fractura frágil a fractura dúctil

CURVA TEMPERATURA-TRANSICIÓN Frágil

Dúctil

CURVA TEMPERATURA-TRANSICIÓN Frágil

Dúctil

CURVA TEMPERATURA-TRANSICIÓN Transición Plástica de Fractura (FTP)

Temperatura de Transición de Aparición de Fractura (FATT) Temperatura (NDT)

Dúctil

Temperatura dúctil

de

Nula

transición

CURVA TEMPERATURA-TRANSICIÓN

FACTORES METALÚRGICOS QUE AFECTAN LA TEMPERATURA DE TRANSICIÓN Composición

Procesos

Tamaño de grano

• C y Mn • Relación Mn:C • Forma del Carbono • Tratamientos térmicos • Conformado (Laminación)

• A menor tamaño de grano menor la temperatura de transición.

FACTORES METALÚRGICOS QUE AFECTAN LA TEMPERATURA DE TRANSICIÓN

FACTORES METALÚRGICOS QUE AFECTAN LA TEMPERATURA DE TRANSICIÓN

E

CONSECUENCIA

P

↑ 7°C por cada 0,01%

N

Perjudicial

Ni

≥ 2% ↓ Temperatura

Si

> 0,25% ↑ Temperatura

Mo

Se comporta como el C

Cr

Poco efecto

FACTORES METALÚRGICOS QUE AFECTAN LA TEMPERATURA DE TRANSICIÓN El tamaño de grano tiene un fuerte efecto en la T° de transición. La adición de Nb y V mejora las propiedades de impacto. Orientación de la probeta a bajas energías.

VENTAJAS

DESVENTAJAS

La principal ventaja del ensayo Charpy con entalla en “V” es que es un ensayo sencillo que utiliza probetas pequeñas y económicas.

La principal desventaja es que el usar probetas pequeñas no es siempre un modelo realista de la situación actual.

Permite determinar propiedades mecánicas de Los resultados del ensayo los materiales metálicos; son difíciles de usar en tales como, ductilidad, procesos de diseño. tenacidad a la entalla, temperatura, entre otros, simultáneamente.

BIBLIOGRAFÍA  George E. Dieter, MECHANICAL METALLURGY. .

 http://www.steeluniversity.org/content/html/eng/default.asp?catid=151&pageid=20812 71949

 ASTM E -23, Standard Test Methods for Notched Bar Impact Testing of Metallic Materials1

 http://www.steeluniversity.org/content/html/eng/charpy-test.asp  VIDEOS : www.youtube.com/watch?v=tpGhqQvftAo www.youtube.com/watch?v=EbTZy7rbt7k www.youtube.com/watch?v=K2dof0D5aBY www.youtube.com/watch?v=N276_xjl04g