Práctica 4. Ensayos con el Péndulo Charpy y Ensayo de Fluencia.

Grado en Ingeniería Electrónica Industrial y Automática.

M a r í a G a r c í a I r r i b a r r í a . G r u p o A .

Ciencia  de  Materiales    

Introducción El péndulo de Charpy es un péndulo ideado por Georges Charpy que se utiliza en ensayos para determinar la tenacidad de un material. Son ensayos de impacto de una probeta entallada y ensayada a flexión en 3 puntos. El péndulo cae sobre el dorso de la probeta y la parte. La tenacidad de un material se define como la capacidad de absorción de energía antes de aparecer la fractura súbita. En los ensayos por choque y de impacto se hallará dicha energía absorbida.

Un tercer ensayo no realizado es el ensayo de fluencia que solo se explicará, debido a que su realización requiere mucho tiempo y no disponemos de él. Ensayo no normalizado de tracción por choque En este ensayo, se utilizará una probeta cilíndrica con diámetro de 6 mm y longitud de 65,5 mm. Se coloca la pieza en el péndulo Charpy, sujetándola correctamente para que no se escape, y se procede a la realización del ensayo, dejando caer el péndulo desde la altura donde la energía es de 300 J (máxima). Éste parte la probeta en dos y la energía absorbida puede verse medida en el péndulo. Tomamos medidas y calculamos el alargamiento, la resiliencia y la estricción. Lf = 75,7 mm Øf = 4,1 mm Eabsorbida = 170 J

Cálculos:

𝐴 =𝐿! − 𝐿!𝐿!

· 100 =75,7− 65,5

65,5 · 100 = 15,57%

𝑍 =Ø!

! − Ø!!

Ø!! · 100 =

36− 16,8136 · 100 = 53,3%

𝑅𝑒𝑠𝑖𝑙𝑖𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 =𝐸!"#$%"&'!𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛!

=170

𝜋 · 𝑟!! · 𝐿!=

170𝜋 · 9 · 65,5 = 0,0918        

Jmm!

Ensayo de impacto o de flexión dinámica En este ensayo también se utiliza el péndulo Charpy. Para éste, se usa una probeta rectangular entallada en forma de U. Una vez acomodada la máquina a esta nueva probeta, se hace lo mismo que en el ensayo anterior y se deja caer el péndulo. Se toman medidas y se vuelve a poner otra probeta rectangular para repetir el ensayo, pero con una energía menor a la máxima (200 J).

Resultados posibles: a) Si se suministra la energía máxima (300 J).

K VU = E!"#$!"#$%  [J] Ej: KU = 220 J

b) Si se suministra una energía menor a la máxima.

K VU  E!"#$%$!&'()( = E!"#$%"&'!  [J] Ej: KV240 = 150 J

c) Si la sección de la probeta es reducida (7,5 mm2/5 mm2).

K VU  E!"#$%$!&'()(

lado  reducido = E!"#$%"&'!  [J]   Ej: KV150/7,5 = 80 J

Resultados de los ensayos: Ensayo 1 (caso a): KU = 50 J

Ensayo 2 (caso b): KU200 = 125 J

Ensayo de fluencia Este ensayo no se realizó, sólo se explicó. La fluencia es la deformación irrecuperable de la probeta, a partir de la cual sólo se recuperará la parte de su deformación correspondiente a la deformación elástica, quedando una deformación irreversible. El ensayo consiste en determinar los valores de carga máxima que puede soportar un material para que, a una temperatura determinada, llegué a producir durante 1000 h, 10000 h o 100000 h un alargamiento de 0’01, 0’1 ó 1 %.