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PRUEBAS DESTRUCTIVAS.
Ensayo de Tensión. En este ensayo se aplica una o varias fuerzas externas que van a tratar de estirar el material tratando de que este llegue a su ruptura. Estirando el material, podemos determinar rápidamente cómo va a reaccionar ante las fuerzas que se le aplican y que tratan de estirarlo. A medida que estiramos el material, iremos viendo la fuerza que hacemos en cada momento y la cantidad que se estira el material Los ensayos se realizan con los materiales dúctiles, con un cierto grado de plasticidad, tales como los materiales metálicos ferrosos y no ferrosos, plásticos, gomas, fibras, etc. Dúctil es un material que se puede convertir en cables o hilos, por lo que tiene capacidad para estirarse. Lo contrario a dúctil es frágil. Un material que tiene plasticidad es un material que tiene la capacidad de deformarse ante fuerzas externas antes de llegar a romperse. Si el material no tuviera plasticidad no se deformaría antes de romperse. Ensayo de Comprensión. 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 puede realizarse sobre cualquier material. Se suele usar en materiales frágiles. La resistencia en compresión de la mayoría de los materiales siempre es menor que en tracción, pero se presentan excepciones. Se realiza preparando probetas normalizadas que se someten a compresión en una máquina universal.
5º. Regulación del tiempo de aplicación de la carga. 6º. Posteriormente, se acerca el indentador a ras sobre la superficie de la probeta. 7º. Aplicamos la carga durante el tiempo estipulado. 8º. Transcurrido este tiempo se quita la carga. 9º. Se mide la superficie de la huella creada en la superficie de la probeta para obtener el valor de su dureza. El tamaño de la bola indentadora se elegirá en función del espesor de la probeta a ensayar. En la siguiente tabla se indican los diámetros (D) de la bola indentadora en función del espesor de la probeta: Espesor de la probeta (mm) Diámetro de la bola, D (mm) Mayor de 6 mm 10 Entre 3 y 6 mm 5 Menor de 3 mm
Se pasa a determinar el valor de la carga ( P ) que hay que aplicar. Para la ejecución del ensayo, al principio esta carga se hace aumentar lentamente hasta alcanzar el valor determinado y se mantiene así constante durante un cierto tiempo ( t ), cuyo valor se verá más adelante cómo calcularlo. El valor de la carga ( P ) a aplicar sobre la probeta de ensayo se obtiene con la siguiente fórmula: P = K · D^2 siendo D el diámetro de la bola indentadora y K una constante que depende del tipo de material a ensayar. En la siguiente tabla se indican los valores usuales de esta constante para distintos materiales: Material K Hierros y aceros 30 Cobre, bronce y latón 10 Aleaciones ligeras 5 Estaño y plomo 2, Metales muy blandos 1,25 - 0,
Por último, sólo falta determinar el tiempo ( t ) durante el cual hay que aplicar la carga en el ensayo. Este tiempo ( t ) también dependerá del material de la probeta a ensayar, de manera que conforme más blando sea el material a ensayar más tiempo de aplicación de la carga resultará. En la siguiente tabla se indican los tiempos ( t ) de duración del ensayo en función del material a ensayar: Material Tiempo, t Hierros y aceros 10 a 30 segundos Cobre, bronce y latón 30 segundos Aleaciones ligeras 60 a 120 segundos Estaño y plomo 120 segundos Metales muy blandos 120 segundos Como resultado del ensayo se mide el diámetro de la huella que ha dejado el indentador (la bola) en la superficie de la probeta. El valor de la dureza entonces resultará como el cociente entre la carga ( P ) y la superficie ( S ) de la huella del casquete esférico que resulta: HB = P / S La expresión anterior también se puede expresar sustituyendo S por la fórmula que proporciona el valor de la superficie geométrica de un casquete esférico, de forma que la dureza Brinell (HB) también puede expresarse de la siguiente manera: Sin embargo, en la práctica se utiliza la siguiente formulación de trabajo más simplificada:
En este caso la obtención de resultados comparables de los ensayos exige la observación del criterio de semejanza, que para el caso dado corresponde a la constante K ya vista anteriormente, de la relación de la carga respecto al cuadrado del diámetro de la bola, es decir: P / D^2 = K El valor de esta constante K dependía de la naturaleza del material investigado, según la tabla anteriormente vista. Por tanto, en caso de realizarse el ensayo bajo condiciones distintas a las estándar y atendiendo a la consideración anterior, la dureza Brinell se denota también como HB, pero con la adición de sufijos que indiquen el diámetro de la bola, la carga y el tiempo de aplicación de la misma (D/P/t). Ejemplo: 63 HB 10/500/ Esta notación indica una dureza Brinell de 63 medida en un ensayo con una bola indentadora de 10 mm de diámetro y una carga de 500 kp aplicada
Ensayo de impacto. Los ensayos de choque determinan si una maquina o estructura fallará por fragilidad bajo las condiciones que le impone su empleo, muy especialmente cuando las piezas experimentan concentración de tensiones, por cambios bruscos de sección, maquinados incorrectos, fileteados, etcétera, o bien verificar el correcto tratamiento térmico del material ensayado. El péndulo de Charpy es un dispositivo utilizado en ensayo para determinar la tenacidad de un material. 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 (h) y la final tras el impacto (h') permite medir la energía absorbida en el proceso de fracturar la probeta. En estricto rigor se mide la energía absorbida en el aérea debajo de la curva de carga, desplazamiento que se conoce como resiliencia. El péndulo de Charpy es un péndulo ideado por Georges Charpy que se utiliza en ensayos para determinar la tenacidad de un material. 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 durante 30 s.
