Métodos Fundamentales de Ensayos de Materiales: Dureza, Tracción e Impacto

Diseño e Ingeniería3,48 KB

Clasificación y Tipos de Ensayos de Materiales

Los ensayos de materiales se clasifican según diversos criterios:

  • Según la rigurosidad: Científicos, tecnológicos.
  • Según la naturaleza: Químicos, metalográficos, físicos, mecánicos.
  • Según la utilidad de la pieza tras el ensayo: Destructivos y no destructivos.
  • Según la velocidad de las fuerzas aplicadas: Estáticos, dinámicos.

Ensayo de Tracción

Consiste en someter una pieza, denominada probeta, a una fuerza que crece de forma lenta y continua, finalizando con la rotura de la probeta.

Ensayo de Dureza

Los ensayos de dureza se dividen principalmente en dos categorías:

Ensayos de Dureza al Rayado

  • Escala de Mohs: Se compara el material con diez minerales, siendo el más bajo el yeso y el más alto el diamante.
  • Dureza Martens: Un cono raya el material; la dureza es el inverso de la anchura de la raya.

Ensayos de Dureza a la Penetración

  • Ensayo Brinell: Consiste en que una bola cilíndrica aplaste el material, permitiendo observar el diámetro de su huella.
Inconvenientes del Ensayo Brinell:
  • No se realiza en superficies cilíndricas.
  • Se cometen errores en la medida del diámetro.
  • Solo aplicable en materiales de dureza no muy alta.
Ensayo Vickers: Similar al Brinell, pero utilizando un cono.
Ventajas frente a Brinell:
  • No es necesario sustituir el penetrador al variar la carga.
  • Utilizable en superficies curvas.
  • El valor de dureza es independiente del valor de la carga.
  • Realizable sobre materiales duros.
Ensayo Rockwell: Es el más utilizado debido a su rapidez de medida y al pequeño tamaño de las huellas, aunque presenta menor exactitud que los anteriores. Se utiliza Rockwell B para materiales blandos y Rockwell C para materiales duros.

Ensayos de Resistencia al Impacto

La Tenacidad es la capacidad de un material para almacenar energía en forma de deformación plástica antes de romperse.

  • Ensayo de Tracción por Choque (Se suele representar mediante una gráfica).
  • Ensayo de Flexión por Choque (Ensayo Charpy): Consiste en golpear con un péndulo un material por el lado opuesto a una muesca de unos 2 mm.

Ensayos de Fatiga

Se aplican tanto en elementos sin defectos (como bielas y ejes) como en estructuras con defectos (como puentes y barcos).

Ensayos Tecnológicos Específicos

Estos ensayos se adaptan a la forma del material:

  • En barras: Flexión y plegado, recalcado, maleabilidad, mandrilado.
  • En chapas: Flexión alternativa, embutición.
  • En tubos: Ensanchamiento o abocardado, aplastamiento, estanqueidad, recanteado.
  • En alambres: Flexión alternativa, retorcido (360º).

Ensayos No Destructivos (END)

Estos métodos detectan las imperfecciones existentes en determinadas piezas sin dejar huella en ellas. Los métodos más utilizados son:

  • Ensayos macroscópicos
  • Ensayos ópticos
  • Ensayos magnéticos
  • Ensayos eléctricos
  • Ensayos con ultrasonidos
  • Ensayos con rayos X y gamma

Descargar

PDF Word HTML