ENSAYO DE IMPACTO

ENSAYO CHARPY

POR:PEDRO LUIS LIMACHI TINTAYA

INTRODUCCION

El nombre de este ensayo se debe a su creador, el francés Augustin Georges Albert Charpy (1865-1945).

A través del mismo se puede conocer el comportamiento que tienen los materiales al impacto.

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 la fractura súbita.

PENDULO DE CHARPY

El instrumento usado para obtener los valores de esta energía es el péndulo de Charpy. Este dispone de una masa M montada en el extremo del brazo, de longitud l, que pivota en el centro C. El ensayo de tenacidad consiste en golpear una probeta apoyada en S con la masa del péndulo que ha sido abandonada en caída libre desde una altura prefijada H. La energía absorbida , por la probeta para producir su fractura es la medida de la tenacidad del material en las condiciones del ensayo.

muestra

masa M

brazo l

soporte S

H

centroC

La energía absorbida por la probeta, para producir su fractura, se determina a través de la diferencia de energía potencial del péndulo antes y después del impacto.

Una vez conocido el ángulo inicial de aplicación de la carga ( ) y el ángulo final ( ) al que se eleva el péndulo después de la rotura completa de la probeta, se puede calcular la energía E mediante la expresión:

Donde g = aceleración de la gravedad.m = masa de la probeta.L= longitud del brazo del péndulo

MAS SOBRE LA PROBETA

Las probetas para los ensayos de tenacidad deben cumplir las dimensiones establecidas según normas ISO , deben ser probetas en forma de paralelepípedos cuyas dimensiones podrian ser las sgtes: a= 1cm , b=1cm , h= 8 cm.

COMPORTAMIENTO

El comportamiento dúctil o frágil de un material depende de las condiciones del ensayo bajo las cuales se realiza, teniendo influencia parámetros tales como, las dimensiones de la probeta, la temperatura y velocidad de aplicación de la carga

Ensayo de impacto con probeta entallada

EXPLOSIÓN.- el comportamiento de los metales bajo las cargas de impacto en una probeta entallada, no es diferente del que se tendría si la carga se aplicara con lentitud.

por tanto los resultados no dependen de la velocidad de la carga, sino el comportamiento del material esta en función de sus propiedades mecánicas,. Físicas(tales como la velocidad del sonido), y de sus dimensiones.

CLASES DE PRUEBA DE IMPACTO

CLASES DE PRUEBA DE IMPACTO.- Existen tres clases de pruebas: prueba de viga. Prueba de tensión. Y prueba de torsión.Básicamente la mas común es la prueba de

viga que se efectúa de dos maneras: viga en voladiza Viga simple apoyada (CHARPY)

MAQUINAS PARA PRUEBA DE IMPACTO CON PROBETA ENTALLADA

Por lo general se fabrican maquinas tanto como para vigas en voladizas y simplemente apoyadas.

La energía de impacto se hace variar cambiando la masa del péndulo, modificando la altura de caída.

la energía absorbida por la probeta es la energía que queda después del impacto y la de entrada en el momento de producirse el impacto.

Muestra para la prueba de impacto con probeta entallada

Variables que afectan los resultados de una prueba de impacto con probeta entallada

Los resultados del ensayo de impacto influyen

1. El tamaño y forma de la muestra.

2. La forma y la pronunciación de la entalladura.

3. La temperatura de prueba.

La forma y la pronunciación de la entalladura influya en los resultados. los valor valores de la siguiente tablas son de acero dulce y tiene una entalladura de 5mm y con un radio de 0.67 mm

Y el otro es de acero con 0.65% de carbón y una entalladura de 2mm (ensayo CHARPY)

EN FUNCION DE LA TEMPERATURA

La temperatura tiene un efecto muy importante en los resultados de las pruebas de impacto con probeta entallada, en algunas aleaciones, sobre todo en los materiales de composición ferrosa.

Se puede disminuir la temperatura de la probeta introduciéndola en nitrógeno liquido

Se puede realizar ensayos de la probeta a temperatura ambiente

Se puede calentar la probeta hasta la temperatura deseada y realizar los ensayos

Un acero típico puede presentar una reducción en la tenacidad de 70 pies-libras a 10 pies –libras, en el rango de temperatura comprendido entre 80º F y -40ºF

De la misma manera, algunas temperaturas y procedimientos de templado pueden ocasionar fragilidad y perdida de tenacidad. La dureza de la pieza indebidamente templadas es satisfactorias; pero no la tenacidad, como lo demuestra la prueba de impacto con probeta entallada.

TIPOS DE ROTURA

Rotura Completa: Rotura en la cual la probeta se separa en dos o más piezas.

Rotura Bisagra: Rotura incompleta de forma que las dos partes de la probeta están unidas solamente por una fina lámina periférica en forma de una bisagra sin rigidez residual.

Rotura Parcial: Rotura incompleta que no corresponde a la definición de rotura bisagra.

Sin rotura: Casos en que no aparece rotura y la probeta está solamente torcida y deformada , con posibilidad de zonas o líneas blanquecinas debidas a la tensión del golpe.