Dilatabilidad de los metales
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3. Ensayo de los metales.
El comportamiento mecánico de los materiales es la respuesta de los mismos frente al esfuerzo al que son sometidos. Las propiedades de los materiales se obtienen y determinan por medio de ensayos en laboratorios, que reproducen los esfuerzos a los que se someterían en situaciones reales de trabajo.
-Ensayos destructivos, son esayos de propiedad metálicas.
-Estáticos: dureza, tracción, compresión, cizalladura, flexión.
-Dinámicos: resistencia al cochque, desgaste, fatiga.
3.1 Ensayos de dureza.
Se entiende por dureza la propiedad de la capa superficial de un material de resistir la deformación elástica, plástica y destrucción en presencia de esfuerzos de contacto locales inferidos por otro cuerpo, mas duro el cual no sufre deformaciones residuales de determinada forma y dimensiones.
-Escala de dureza mohs: Talco, yeso, calcita, flourita, apatito, feldespato, cuarzo, topacio, corinto, diamante.
Método Roockwell (HR)
Emplea de penetración una bola de acero especial muy dura y con un diámetro (1/8 o 1/6) o un cono de 120º de ángulo en el vértice, la probeta se somete a una carga entre 10 y 140 kg. La huella que deja la hola es el indicador de dureza, la dureza se compara y se mide, y el resultado lo transforma directamente el durometro en numero, cuanto mayor sea el numero mas duro el metal.
Método Brinell (HB)
Es similar al Roockwell y se emplea para materiales muy duros.
La bola de ensayo es de acero o carburo de tungsteno. Esta es de 10 mm de diámetro y las cargas a las que se somete son elevadas, de 500 a 3.000 kg. El tiempo de ensayo oscila de 10 a 30 segundos.
-Hierro dulce, acero, acero colado, fundición maleable: 67...500
-Metales ligeros, aleaciones fundidos y amañados, aleaciones de fundición inyectadas, cobre latón, bronce, níquel, aleaciones de aluminio: 22...315
-Aluminio puro, magnesio, cinc, latón fundido: 11...158
-Metales antifricción: 6...78
-Plomo, estaño, soldadura blanda: 3...39
-Metales blando con temperaturas elevadas: 1...15
Método Vickers (HV)
Es derivado del método Brinell. Se emplea particularmente para piezas delgadas y templadas, con espesores mínimos de hasta 0,2 mm.
Como penetración se utiliza una pinta piramidal de base cuadrangular y ángulo en el vértice entre caras de 136º.
3.2 Ensayos de Tracción.
Consiste en someter una probeta normalizada de un metal a esfuerzos de tracción hasta que se deforme permanentemente y se rompa.
Formula: O rotura= fuerza aplicada en N/sección de la probeta en mm2
3.3. Ensayo de compresión.
Se estudia el comportamiento del material cuando es sometido a esfuerzos de compresión, al contrario que la tracción.
3.4. Ensayo de cizalladura.
Determina el comportamiento del material ante un esfuerzo creciente y progresivo de corte hasta que se rompe.
Formula: O cizalladura= Fuerza aplicada N/superficie cizalladura en mm2
3.5. Ensayo de torsión.
Es parecido al de cizalladura y determina el comportamiento del material ante dos esfuerzos de igual intensidad y sentido contrario.
Formula: O torsión= 0,6 a 0,8 · O rotura
3.6. Ensayo de flexión.
Se produce cuando se aplica a una fuerza perpendicular al eje longitudinal de una pieza o un punto entre dos puntos de apoyo.
Sobre esta fuerza la pieza tiende a doblarse y si la fuerza es excesiva puede llegar a romperse.