CIENCIA DE MATERIALESEnsayo de flexión Charpy

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Para la realización de la cuarta práctica “El ensayo de tracción por choque normalizado y ensayo de fluencia” utilizaremos:

Una probeta cilíndrica de acero F1150 C45 con: L0 = 70 mm, ∅ = 6 mm y Roscada.

Una probeta tipo Charpy con estalla es u: S = 10 x 10 mm2 y L0 = 55 mm.

Calibre

Máquina de ensayo

En dicha práctica realizaremos el ensayo de flexión por impacto a causa del péndulo Charpy. La finalidad de dicha práctica es poder observar las propiedades de un metal en una acción determinada: la tensión-deformación. No obstante también sabremos lo que ocurre en el ensayo de fluencia.

Para la buena realización de esta cuarta práctica debemos seguir un orden, dicho orden es el siguiente: Tracción por choque, flexión dinámica de impacto Charpy (con la realización de dos pruebas) y el ensayo de fluencia.

1) Comenzaremos con la Tracción por choque mediante el péndulo Charpy, para ellos usaremos: la probeta cilíndrica y el péndulo Charpy.

Dicha probeta cilíndrica la colocaremos longitudinalmente sobre los apoyos del péndulo para seguidamente lo dejaremos caer desde una altura determinada por la energía que se creará por el impacto. De esta manera la probeta sujetada en uno de los extremos del péndulo fallará por rotura de tracción. Gracias a esto podremos determinar su alargamiento.

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Alargamiento→A%=L f−L0L0

x 100=77−7070

x100=10%

Extricción→Z%=∅ f−∅0∅ 0

x100=|4−66 |x100=33,333%

Resiliencia=Eabsorbida

V inicial

=Ea

π∗r02∗L0

= 130π∗32∗70

=0,065 Jmm3

2) Para el segundo paso “Flexión dinámica de impacto Charpy” usaremos una probeta apoyada sobre la mesa de máquina y de forma que la entalladura este en el lado opuesto al que se recibirá el impacto. A la hora de la rotura por el impacto del péndulo mientras desciende sobre la parte trasera de la entalla. Se determinará primero cual será la energía de impacto que íbamos a impartir sobre la probeta y se calibra la altura del péndulo, antes de que caiga, en función de esta energía.

Observaremos tres tipos de resultado:

1) E .Suministrada=E .Max=300 J→K+ tipoentalla (U )=E .|(Julios)|2) E .Suministrada<E .Max→K+tipo entalla (U )+E .∑ ¿E .|(Julios)|

3) Sección de probeta reducida →K+tipo entalla (U )+E .∑ .

Lado seccion=E .|(Julios)|

Anteriormente hemos comentado que en esta tercera parte realizaríamos dos pruebas.

Primera prueba: E .Suministrada=300 J→E .|¿|130J→KU=130J

Segunda prueba: E .Suministrada=100 J→E .|¿|80J→KU 100=80 J

3) Para este último paso “El ensayo de fluencia” someteremos el material a una tensión constante prolongada o a una carga de compresión a una temperatura constante. Utilizaremos intervalos de tiempo específicos dónde podremos observar la deformación y trazaremos un

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diagrama de fluencia y tiempo siendo la pendiente de la curva en cualquier punto dónde coincidirá con la velocidad de la fluencia.

Si se diera el caso de que existiera algún fallo en la probeta, el ensayo se dará por finalizado y se registrará el momento exacto de la rotura. Si no se rompiera se podrá medir la recuperación de la fluencia.

Para poder saber la relajación de esfuerzos del material, la probeta se deforma una cantidad determinada y se registrará la disminución del esfuerzo durante un tiempo largo de exposición a temperatura constante.

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