ENSAYO  CON  EL  PENDULO  CHARPY  Y  ENSAYO  DE  FLUENCIA              

                                                 

MIGUEL  CASTILLÓN  DE  MIGUEL    

ING.MECÁNICA    

CIENCIA  DE  MATERIALES  

 

 

 

INTRODUCCIÓN:    En   esta   ocasión   vamos   a   realizar   un   ensayo   de   flexión   por   impacto  mediante   el  péndulo   Charpy   para   poder   ver   algunas   propiedades   de   un   metal   mediante   su  comportamiento   tensión-­‐deformación.   También   conoceremos   el   ensayo   de  fluencia.    

 MATERIALES  UTILIZADOS:    Para  la  realización  de  el  ensayo,  utilizaremos  lo  siguiente:    Probeta  cilíndrica  de  acero  F115  C45.  L0  =  70  mm.  ∅  =  6  mm.  Roscada.    Probeta  tipo  Charpy  con  entalla  en  u:  S  =  10  x  10  mm2.  L0  =  55  mm.      Calibre.  Máquina  de  ensayo    

   

 

 

 

   PASOS  A  REALIZAR  Tracción  por  choque  

 El  primer  ensayo  que  vamos  a  realizar  es  el  de  tracción  por  choque,  mediante  el  péndulo  Charpy.  Para  ello  colocaremos  la  probeta  cilíndrica  longitudinalmente  sobre  los  apoyos  del  péndulo  y  dejaremos  caer  este  desde  una  altura  determinada  por  la  energía  que  proporcionaremos  para  el  impacto,  de  manera  que  al  dejar  caer  el  péndulo,  la  probeta,  sujetada  en  uno  de  los  extremos  a  el  péndulo,  fallara  por  rotura  a  tracción.  De  este  modo  podremos  determinar  su  alargamiento.  

   

𝐀𝐥𝐚𝐫𝐠𝐚𝐦𝐢𝐞𝐧𝐭𝐨 → 𝐴% =  𝐿! − 𝐿!𝐿!

 𝑥  100 =  77− 7070 𝑥  100 = 10%  

 

𝑬𝒙𝒕𝒓𝒊𝒄𝒄𝒊ó𝒏 → 𝑍% =  ∅! − ∅!∅!

 𝑥  100 =  4− 66 𝑥  100 = 33,333%  

 

𝐑𝐞𝐬𝐢𝐥𝐢𝐞𝐧𝐜𝐢𝐚 =  𝐸!"#$%"&'!𝑉!"!#!$%

 =𝐸!

𝜋 ∗ 𝑟!! ∗ 𝐿!=  

130𝜋 ∗ 3! ∗ 70 = 0,065 𝐽 𝑚𝑚!  

   

Flexión  dinámica  de  impacto  Charpy.    

Para  este  ensayo,  será  necesario  colocar  una  probeta,  simplemente  apoyada  sobre  la  mesa  de  maquina  y  de  forma  que  la  entalladura  se  encuentre  en  el  lado  opuesto  al  que  recibe  el  impacto.  Para   su   rotura,   en   este   caso   por   impacto   del   péndulo   mientras   este   desciende,  sobre   la   parte   trasera  de   la   entalla,   se   determino  primero   cual   era   la   energía  de  impacto  que  íbamos  a  impartir  sobre  la  probeta  y  se  calibro  la  altura  del  péndulo,  antes  de  dejarlo  caer,  en  función  de  esta  energía.     En  este  ensayo,  podemos  obtener  tres  tipos  de  resultados:    

1) 𝐸. 𝑆𝑢𝑚𝑖𝑛𝑖𝑠𝑡𝑟𝑎𝑑𝑎 = 𝐸.𝑀𝑎𝑥 = 300𝐽 → 𝐾 + 𝑡𝑖𝑝𝑜  𝑒𝑛𝑡𝑎𝑙𝑙𝑎   𝑈 =𝐸.𝐴𝑏𝑠  (𝐽𝑢𝑙𝑖𝑜𝑠)  

   

2) 𝐸. 𝑆𝑢𝑚𝑖𝑛𝑖𝑠𝑡𝑟𝑎𝑑𝑎 < 𝐸.𝑀𝑎𝑥 → 𝐾 + 𝑡𝑖𝑝𝑜  𝑒𝑛𝑡𝑎𝑙𝑙𝑎   𝑈 + 𝐸. 𝑆𝑢𝑚 =𝐸.𝐴𝑏𝑠  (𝐽𝑢𝑙𝑖𝑜𝑠)    

3) Sección  de  probeta  reducida  → 𝐾 + 𝑡𝑖𝑝𝑜  𝑒𝑛𝑡𝑎𝑙𝑙𝑎   𝑈 + 𝐸. 𝑆𝑢𝑚. 𝐿𝑎𝑑𝑜  𝑠𝑒𝑐𝑐𝑖𝑜𝑛 = 𝐸.𝐴𝑏𝑠  (𝐽𝑢𝑙𝑖𝑜𝑠)  

     

 

 

 

Primera  prueba:      

𝐸. 𝑆𝑢𝑚𝑖𝑛𝑖𝑠𝑡𝑟𝑎𝑑𝑎 = 300𝐽 → 𝐸.𝐴𝑏𝑠 = 130𝐽 → 𝐾𝑈 = 130𝐽    Segunda  prueba:    

 𝐸. 𝑆𝑢𝑚𝑖𝑛𝑖𝑠𝑡𝑟𝑎𝑑𝑎 = 100𝐽 → 𝐸.𝐴𝑏𝑠 = 80𝐽 → 𝐾𝑈100 = 80𝐽  

   

       

                                       

 

 

     

Ensayo  de  fluencia.    Para  determinar  las  propiedades  de  fluencia  de  un  material,  este  se  somete  a  una  tensión  constante  prolongada  o  a  una  carga  de  compresión  a  una  temperatura  constante.  En  intervalos  de  tiempo  especificados  registraremos  la  deformación  y  trazaremos  un  diagrama  de  fluencia  y  tiempo.    La  pendiente  de  la  curva  en  cualquier  punto,  coincidirá  con  la  velocidad  de  la  fluencia.  En  el  caso  en  que  se  produce  algún  fallo  en  la  probeta,  se  termina  el  ensayo  y  se  registra  el  momento  de  rotura.  Si  la  probeta  no  se  rompe  dentro  del  periodo  del  ensayo  se  puede  medir  la  recuperación  de  la  fluencia.    Para  determinar  la  relajación  de  esfuerzos  del  material,  la  probeta  se  deforma  una  cantidad  determinada  y  se  registra  la  disminución  del  esfuerzo  durante  un  periodo  prolongado  de  exposición  a  temperatura  constante.