ensayo de impacto

5/16/2018 Ensayo de Impacto - slidepdf.com

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UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO

FACULTAD DE INGENIERIA MECANICA – ENERGIA

Laboratorio de Resistencia de Materiales

Av. Juan Pablo II N° 480 (Bellavista Callao)

ENSAYO DE IMPACTO CHARPY

1.-INTRODUCCION Aunque la tenacidad de un material puede obtenerse calculando el área bajo el

diagrama esfuerzo-deformación, la prueba de impacto indicará la tenacidad relativa.La tenacidad es una medida de la cantidad de energía que un material puede absorber antesde fracturar. Evalúa la habilidad de un material de soportar un impacto sin fracturarse.Esta propiedad se valora mediante una prueba sencilla en una máquina de ensayos de impacto.Hay dos métodos diferentes para evaluar esta propiedad. Se denominan ensayos de Charpy yensayo de Izod. La diferencia entre los dos radica en la forma como se posiciona la muestra. Laprobeta que se utiliza para ambos ensayos es una barra de sección transversal cuadrada dentrode la cual se ha realizado una talla en forma de V.Esta probeta se sostiene mediante mordazas paralelas que se localizan de forma horizontal enel ensayo tipo Charpy y de forma vertical en el ensayo tipo Izod. Se lanza un pesado péndulodesde una altura h conocida, este péndulo golpea la muestra al descender y la fractura. Si seconoce la masa del péndulo y la diferencia entre la altura final e inicial, se puede calcular laenergía absorbida por la fractura.La prueba de impacto nos indica la sens i b i l id ad a l a p r e senc i a de muesca s o entallas enun material , es también útil como una herramienta en producción , ya que permite la

comparación de materiales manufacturados con otros que han demostrado un servicioeficiente.

A temperaturas elevadas el material se comporta de manera dúctil, con gran deformación yestiramiento de la probeta antes de fracturarse. A temperaturas bajas, el material es frágil y seobserva poca deformación en el punto de fractura. La temperatura de transición es aquella a lacual el material cambia de presentar una fractura dúctil a una frágil.Por ello la prueba de impacto se emplea para evaluar l a t empe ra tu r a de t r ans i c i ón delestado dúctil al estado frágil que se observa a medida que disminuye la temperatura, latemperatura de transición depende también de la geometría de la muesca en la probeta.

2.-OBJETIVOSDeterminar la energía necesaria para producir la rotura del material en condicionesdefinidas ,analizar la sensibilidad a la entalla , conocer los factores que influyen en losresultados del ensayo , los tipos de fallas , famializarse con los lineamientos de la normaITINTEC 341.007 (Ensayo de impacto sobre espécimen simplemente apoyado con entalla Vpara acero) ,ASTM E23.

3.- ASPECTO TEORICO



Hay dos métodos diferentes para evaluar esta propiedad. Se denominan ensayos deCharpy y ensayo de Izod. La diferencia entre los dos radica en la forma como se posiciona lamuestra. La probeta que se utiliza para ambos ensayos es una barra de sección transversalcuadrada dentro de la cual se ha realizado una talla en forma de V.

Sin considerar las pérdidas, la energía usada al fracturar una probeta puede computarse comosigue:



Donde :W = Peso del pénduloR= Longitud del brazo del péndulo.β =Angulo de elevación del péndulo

A = Angulo de caída antes de desenganchar el péndulo.

La resistencia al choque es una medida de la tenacidad de un material, la que se

define como la capacidad de absorción de energía en la zona plástica antes de aparecer lafractura súbita.Trabajo por unidad de área = Tenacidad = WK /Ak (Joule/cm2)WK = Trabajo de `percusión , leído directamente en la escala del péndulo

AK = Es el área de la sección de la probeta por debajo de la entalla antes del ensayo en cm 2

DESCRIPCION DEL EQUIPOEl martillo debe tener en la punta un ángulo de 30º y un radio de curvatura de 2 a 2,5mm.La velocidad en el momento de impacto será de 5 a 5,5m/seg , se tolera un intervalode 4,5 a 7m/seg .

La energía del martillo en el momento de impacto será de 30 Kgf-m (aceros). A este ensayo corresponde el símbolo KV , donde V nos indica el tipo de entalla .

DESCRIPCION DE LA PROBETALa probeta debe ser totalmente maquinado de 55mm de longitud y sección cuadrada de 10mmpor lado .En el centro de la longitud se practica un entalle en forma de V, con ángulo de 45º de 2mm deprofundidad con un fondo redondeado con un radio de 0,25mm.

ASPECTO DE LA FRACTURALas muestras que sufren fracturas siempre deben examinarse con cuidado.Si su superficie es suave y lisa ello indicara un tamaño de grano fino y ductilidad en los aceros ,mientras que un aspecto de grano grueso será indicación de fragilidad , falta de tenacidad .Con frecuencia se aprecian dos zonas distintas una suave y lisa donde se inicia la fractura dúctilu otra de grano grueso donde se produjo la fractura frágil.



4.- DATOS TECNICOS DEL PENDULO ( Materiales blandos)Capacidad de trabajo del martillo = 50JoulePeso del martillo del péndulo = 6,915Kgf

Velocidad de impacto del martillo del péndulo contra el centro de la probeta = 3,6m/segLongitud del brazo del péndulo = 380mm

Angulo de caída antes de desenganchar el péndulo = 160ºDATOS TECNICOS DEL PENDULO

Capacidad de trabajo del martillo = 180JoulePeso del martillo =

Velocidad de impacto del martillo del péndulo contra el centro de la probeta =Longitud del brazo del péndulo =

Angulo de caída antes de desenganchar el péndulo =

5.- INSTRUMENTOS Y MATERIALES- Un Vernier marca MITUTOYO, sensibilidad de 0,05mm y 1/128pulg.- Una regla metálica de 80cm marca STAINLESS, sensibilidad 1mm, 1/16pulg.- Probetas de acero A36

- Probeta de aleación de aluminio (Duraluminio)- Probeta de aleación de cobre

6.-PROCEDIMIENTO1.- Se verifica que la probeta este acorde con las medidas estandarizadas y exenta departículas extrañas.2.- Se toma la medidas geométricas de la probeta , para esto se usa el vernier , la reglametálica y se anota en la tabla de datos geométricos de la probeta.3.- Se coloca la probeta sobre los apoyos del equipo . Asegurándose de que la punta de lacuchilla del péndulo coincida en el centro de la entalla de la probeta.4.- Levantar el péndulo y engancharlo en su posición más alta.5.- Colocar la aguja en el punto cero de la escala , la cual indica el trabajo y el ángulo deelevación del péndulo después del ensayo.6.- Se saca el seguro del dispositivo de desenganche y el péndulo se precipita hacia la probeta.7.-Una vez fracturada la probeta se frena lentamente el péndulo, se lee y se anota el trabajo yel ángulo de elevación por la aguja indicadora de la escala del péndulo.

6.- RESULTADOS

1.-Tipo y modelo de la maquina2.- Energía de impacto utilizada3.- Velocidad del martillo en el momento de impacto4.- Temperatura del ambiente5.- Apariencia de la fractura6.- Probetas no rotas en el ensayo . En este caso el valor de impacto es indefinido.

DATOS GEOMETRICOS



Material Longitud(mm) dimensiones(mm) Altura de la entalla(mm)

Tipo dentall

DATOS DE LA EXPERIENCIA

Material KV(Escala)(Joule) KV(Cálculos)(Joule) Tenacidad(J/cm

Ing.Sihuay Fernández, Martín

ensayo de impacto

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