Caracterización Mecánica de Materiales: Pruebas de Impacto, Fatiga y Dureza

CHOQUE: Los ensayos de choque deforman la fragilidad o capacidad de un material de absorber cargas instantáneas.Comprobar si una maquina o estructura fallara por fragilidad en condiciones de trabajo.

Método CHARPY: Flexión por choque sobre barras simplemente apoyadas. Las probetas se colocan apoyadas en la maquina con la entalladura opuesta a recibir el impacto.

Método IZOD: Flexión por choque de barras empotradas. La probeta se coloca en voladizo y en posición vertical con la entalladura de frente al impacto.

FATIGA: es la rotura del material producida por cambios de tensión, tracción, compresión, flexión o torción que se repitan sistemáticamente.

Clasificación DE LOS ENSAYOS DE FATIGA:   AMPLITUD CONSTANTE:  evalúa el comportamiento a la fatiga mediante ciclos predeterminados de carga i deformación, genelamente senoidales de amplitud y frecuencia constante.

AMPLITUD VARIABLE: Evalúa el efecto del daño acumulado debido a la variación de la amplitud del esfuerzo en el tiempo.

FATIGA DE ALTO NUMERO DE CICLOS: Espectro carga- tiempo de amplitud constante de carga continua simple, normalmente senoidales.

Parámetros QUE DEFINEN AL CICLO:  Tensión media: Pm= (P1+P2)/2  Amplitud tensión o alternancia Pa= ( P1-P2)/2 Relación amplitud o de tensiones: R= P1/P2

ALTERNADOS: Las tensiones cambian de signo alternadamente.

INTERMITENTES: Los esfuerzos tienen siempre el mismo sentido desde 0 a un valor determinado.

PULSATORIOS: Cuando la tensión varia de un max a un mínimo distinto de 0 dentro del mismo signo.

(+)tracción (-)compresión

FRECUENCIA: BAJA: f <5hz MEDIA: 5<f<30Hz  ALTA: 30<f<150Hz   MUY ALTA: f>150 Hz

*Mas utilizados para disminuir tiempos de ensayo.

*Origen de la rotura por fatiga en los metales : Por deformaciones plásticas de laestructura. Se generan en granos prox a la superficie del metal, Separado por espacios atómicos.

DUREZA: Por este medio se obtienen características macanicas importantes. Resistencia de un cuerpo que se opone a ser rayado o penetrado por otro.

Métodos DE DUREZA: Ensayo estático de penetración. Ensayo de rebote. Ensayo de rayado. Ensayo de abrasión o erosión.

ENSAYO DE Penetración:  Resistencia a la penetración o deformación plástica que opone un material a ser presionado por un penetrador determinado y cargas preestablecidas.

DUREZA BRINELL:  Consiste en comprimir sobre la superficie del material una bolilla de acero muy duro durante un cierto tiempo produciendo una impresión con forma de casquete esférico.  HB= P/S    HB= 2P/?*D*(D-?D2- d2) Kgf/mm2

PENETRADORES:  Diámetros bolilla 15-5-2,5-2-1 mm de acero 450 HB de tungsteno hasta 630 HB. Tiempo acero 15 seg, metales blandos 30 seg. Cargas 3000kgf- 1500kgf- 500kgf .

DUREZA ROCKWELL: se calcula en base a la profundidad de penetración con una carga inicial y otra adicional. CARGA INICIAL: 10kgf CARGAS ADICIONALES: 50, 90, 140 kgf.

PENETRADOR: BOLILLA: 1/16", 1/8", 1/4",1/2" cono de diamante.

HRC: Con cono de diamante y carga 150 kgf HRB:  Con bolilla 1/16" y carga de 100 kgf.

DUREZA VICKERS:  Semejante a la brinell depende de la carga aplicada y la superficie de la huella.

CARGAS : 1 A 120 KGF  PENETRADOR:  Punta de diamante con forma piramidal Hv = 1,854*P/ d2 kgf/mm2.

Tracción: Taccion simplecuando sobre las secciones transversales de un cuerpo se le aplican cargas normales uniformemente repartidas y de modo a producir  alargamiento.

ENSAYO DE Tracción Estática:  Permite obtener: limite de elasticidad, carga máxima, resistencia estática.