Fluencia Difusional y Ensayo Charpy: Efectos de la Tensión y Temperatura

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Fluencia Difusional

En algunas situaciones, la tensión es reducida, de forma que no podemos desbloquear el movimiento de la dislocación. En este caso, se produce un mecanismo de fluencia alternativo: la fluencia difusional. En este mecanismo, se produce el alargamiento de los granos y las dislocaciones no se mueven. Distinguimos dos tipos:

  • T/Tm reducida: La difusión atómica predominante en el borde de grano (Coble creep).
  • T/Tm elevada: La red cristalina se refleja debido a la agitación térmica (Difusión atómica en matriz. Navarro-Herring).

Influencia de la Temperatura

La velocidad de deformación es proporcional al coeficiente de difusión D; por tanto, a mayor temperatura, mayor velocidad de deformación.

Influencia de la Tensión

La tensión actúa como fuerza motriz del proceso de difusión. Cuanto mayor es la tensión, mayor es la velocidad de deformación. Cuanto menor es el tamaño de grano, más alta es la deformación.

Ensayo Charpy

El ensayo Charpy sirve para conocer la tenacidad a fractura. En realidad, no mide directamente la tenacidad a fractura, sino que ofrece la energía absorbida, aunque ambas están relacionadas. Este ensayo se emplea con asiduidad para determinar la influencia de la temperatura sobre la tenacidad en aceros estructurales.

La temperatura juega un papel muy importante en cuanto al ensayo Charpy, ya que:

  • A mayor temperatura, es mayor la energía necesaria para romper el material.
  • A baja temperatura, el material se fractura con poca energía absorbida.

A temperaturas elevadas, el material se comporta de manera dúctil, con gran deformación y estiramiento antes de romperse. A temperaturas reducidas, el material es frágil y se observa poca deformación en el punto de fractura.

La temperatura de transición es aquella a la cual el material cambia de presentar una fractura dúctil a una frágil.

Curva de Resiliencia vs. Temperatura:

  • T1 (75): Situación deseada, por encima de ella se produce rotura dúctil.
  • T2 (52): 50% frágil - 50% dúctil.
  • T3 (45): Media de valores extremos.
  • T4: Valor arbitrario de energía absorbida.
  • T5 (0 no origen): 100% frágil.

Determina la resiliencia, conociendo así la tenacidad para las distintas temperaturas de diseño.

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