une-en_iso_14556=2001(a1=2007 charpy

UNE-EN ISO 14556:2001/A1 norma española

Octubre 2007 TÍTULO

Acero

Ensayo de flexión por choque sobre probeta Charpy con entalla en V

Método de ensayo instrumentado

1ª Modificación: Anexo D

Ensayo instrumentado de flexión por choque sobre probeta Charpy con entalla en V de dimensiones reducidas

(ISO 14556:2000/Amd 1:2006) Steel. Charpy V-notch pendulum impact test. Instrumented test method. Amendment 1: Annex D.Instrumented Charpy V-notch pendulum impact test of sub-size test pieces (ISO 14556:2000/Amd 1:2006).

Aciers. Essai de flexion par choc sur éprouvette Charpy à entaille en V. Méthode d'essai instrumenté.Amendement 1: Annexe D. Essai de flexion par choc instrumenté sur éprouvettes Charpy à entaille en V dedimensions réduites (ISO 14556:2000/Amd 1:2006).

CORRESPONDENCIA

Esta 1ª modificación es la versión oficial, en español, de la Norma Europea EN ISO 14556:2000/A1:2006, que a su vez adopta la Norma Internacional ISO 14556:2000/A1:2006.

OBSERVACIONES

Esta 1ª modificación complementa y modifica a la Norma UNE-EN ISO 14556:2001.

ANTECEDENTES

Esta modificación ha sido elaborada por el comité técnico AEN/CTN 36 Siderurgiacuya Secretaría desempeña CALIDAD SIDERÚRGICA, S.R.L.

Editada e impresa por AENOR Depósito legal: M 46652:2007

LAS OBSERVACIONES A ESTE DOCUMENTO HAN DE DIRIGIRSE A:

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S


NORMA EUROPEA EUROPEAN STANDARD NORME EUROPÉENNE EUROPÄISCHE NORM

EN ISO 14556:2000/A1Julio 2006

ICS 77.040.10

Versión en español

Acero Ensayo de flexión por choque sobre probeta Charpy con entalla en V

Método de ensayo instrumentado 1ª Modificación: Anexo D

Ensayo instrumentado de flexión por choque sobre probeta Charpy con entalla en V de dimensiones reducidas

(ISO 14556:2000/Amd 1:2006)

Steel. Charpy V-notch pendulum impact test. Instrumented test method. Amendment 1: Annex D. Instrumented Charpy V-notch pendulum impact test of sub-size test pieces. (ISO 14556:2000/Amd 1:2006)

Aciers. Essai de flexion par choc sur éprouvette Charpy à entaille en V. Méthode d'essai instrumenté. Amendement 1: Annexe D. Essai de flexion par choc instrumenté sur éprouvettes Charpy à entaille en V de dimensions réduites. (ISO 14556:2000/Amd 1:2006)

Stahl. Kerbschlagbiegeversuch nach Charpy (V-Kerb). Instrumentiertes Prüfverfahren. ÄNDERUNG 1: Anhang D. Prüfung von Kleinproben im instrumentierten Kerbschlagbiegeversuch nach Charpy. (ISO14556:2000/Amd 1:2006)

Esta modificación A1 a la Norma Europea EN ISO 14556:2000 ha sido aprobada por CEN el 2006-06-30. Los miembros de CEN están sometidos al Reglamento Interior de CEN/CENELEC que define las condiciones dentro de las cuales debe adoptarse, sin modificación, la norma europea como norma nacional. Las correspondientes listas actualizadas y las referencias bibliográficas relativas a estas normas nacionales pueden obtenerse en el Centro de Gestión de CEN, o a través de sus miembros. Esta modificación existe en tres versiones oficiales (alemán, francés e inglés). Una versión en otra lengua realizada bajo la responsabilidad de un miembro de CEN en su idioma nacional, y notificada al Centro de Gestión, tiene el mismo rango que aquéllas. Los miembros de CEN son los organismos nacionales de normalización de los países siguientes: Alemania, Austria, Bélgica, Chipre, Dinamarca, Eslovaquia, Eslovenia, España, Estonia, Finlandia, Francia, Grecia, Hungría, Irlanda, Islandia, Italia, Letonia, Lituania, Luxemburgo, Malta, Noruega, Países Bajos, Polonia, Portugal, Reino Unido, República Checa, Rumania, Suecia y Suiza.

CEN COMITÉ EUROPEO DE NORMALIZACIÓN

European Committee for Standardization Comité Européen de Normalisation Europäisches Komitee für Normung

CENTRO DE GESTIÓN: Rue de Stassart, 36 B-1050 Bruxelles

© 2006 Derechos de reproducción reservados a los Miembros de CEN.


EN ISO 14556:2000/Amd.1:2006 - 4 -

PRÓLOGO

El texto de la Norma EN ISO 14556:2000/A1:2006 ha sido elaborado por el Comité Técnico ISO/TC 164 Ensayos mecánicos de los materiales metálicos en colaboración con el Comité Técnico ECISS/TC 1 Ensayos de acero, cuya Secretaría está desempeñada por AFNOR. Esta norma europea debe recibir el rango de norma nacional mediante la publicación de un texto idéntico a ella o mediante ratificación antes de finales de enero de 2007, y todas las normas nacionales técnica-mente divergentes deben anularse antes de finales de enero de 2007. De acuerdo con el Reglamento Interior de CEN/CENELEC, están obligados a adoptar esta norma europea los organismos de normalización de los siguientes países: Alemania, Austria, Bélgica, Chipre, Dinamarca, Eslovaquia, Eslovenia, España, Estonia, Finlandia, Francia, Grecia, Hungría, Irlanda, Islandia, Italia, Letonia, Lituania, Luxemburgo, Malta, Noruega, Países Bajos, Polonia, Portugal, Reino Unido, República Checa, Rumania, Suecia y Suiza.

DECLARACIÓN El texto de la Norma Internacional ISO 14556:2000/Amd 1:2006 ha sido aprobado por CEN como Norma Europea EN ISO 14556:2000/A1:2006 sin ninguna modificación.


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PRÓLOGO ISO (la Organización Internacional de Normalización) es una federación mundial de organismos nacionales de normalización (organismos miembros de ISO). El trabajo de preparación de las normas internacionales normalmente se realiza a través de los comités técnicos de ISO. Cada organismo miembro interesado en una materia para la cual se haya establecido un comité técnico, tiene el derecho de estar representado en dicho comité. Las organizaciones internacionales, públicas y privadas, en coordinación con ISO, también participan en el trabajo. ISO colabora estrechamente con la Comisión Electrotécnica Internacional (IEC) en todas las materias de normalización electrotécnica. Las normas internacionales se redactan de acuerdo con las reglas establecidas en la Parte 2 de las Directivas ISO/IEC. La tarea principal de los comités técnicos es preparar normas internacionales. Los proyectos de normas internacionales adoptados por los comités técnicos se envían a los organismos miembros para su votación. La publicación como norma internacional requiere la aprobación por al menos el 75% de los organismos miembros con derecho a voto. Se llama la atención sobre la posibilidad de que algunos de los elementos de esta norma internacional puedan estar sujetos a derechos de patente. ISO no asume la responsabilidad por la identificación de cualquiera o todos los derechos de patente. La modificación 1 de la Norma Internacional ISO 14556:2000 fue preparada por el Comité Técnico ISO/TC 164, Ensayos mecánicos de los materiales metálicos, Subcomité SC 4, Ensayos de tenacidad. Fractura (F), péndulo (P), desgarro (T).


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ÍNDICE Se añade

ANEXO D (Informativo) ENSAYO INSTRUMENTADO DE FLEXIÓN POR CHOQUE SOBRE PROBETA CHARPY CON ENTALLA EN V DE DIMENSIONES REDUCIDAS........................................................

Insertar el siguiente anexo antes de la bibliografía.

ANEXO D (INFORMATIVO)

ENSAYO INSTRUMENTADO DE FLEXIÓN POR CHOQUE SOBRE PROBETA CHARPY CON ENTALLA EN V DE DIMENSIONES REDUCIDAS

D.1 Introducción

Este anexo define el ensayo instrumentado de flexión por choque sobre probeta Charpy con entalla en V de dimensiones reducidas para los productos de acero, así como los requisitos relativos al dispositivo de medida y de registro. Por acuerdo, esta norma internacional puede aplicarse a otros materiales metálicos y a otras máquinas de ensayo de flexión por choque tales como torres de caída de peso o máquinas servohidráulicas de alta velocidad. Este ensayo proporciona información suplementaria sobre el comportamiento frente a la rotura del producto ensayado. El usuario debería ser consciente de que los datos obtenidos de probetas de dimensiones reducidas pueden no ser directamente comparables con aquellos obtenidos de probetas Charpy con entalla en V de tamaño natural y que tienen que emplearse procedimientos de correlación adecuados. D.2 Aparatos D.2.1 Máquina de ensayos

La máquina de ensayos es semejante a la empleada para probetas Charpy con entalla en V convencionales, con excepción de las siguientes características, que tienen que ser convenientemente modificadas teniendo en cuenta las dimensiones de la probeta de ensayo (figura D.1): velocidad de impacto, distancia entre apoyos, posicionamiento de la probeta con respecto al eje de golpeo. NOTA Sólo en el caso de máquinas de ensayo con no más de 50 J de energía disponible, la calidad de la instrumentación puede evaluarse comparando la

energía total de impacto, Wt, de la instrumentación con la energía absorbida indicada por el dial de la máquina, KV. Si la desviación entre los valores sobrepasa los ± 0,5 J, debería investigarse lo siguiente:

a) la fricción de la máquina; b) la calibración del sistema de medida; c) el software utilizado.


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Número de referencia Designación Valor

1 Longitud de la probeta 27 mm ± 0,50 mm

2 Altura de la probeta 4 mm ± 0,05 mm

3 Anchura de la probeta 3 mm ± 0,05 mm

4 Altura bajo la entalla 3 mm ± 0,05 mm

5 Ángulo de la entalla 60º ± 1º

6 Profundidad de la entalla 1 mm ± 0,05 mm

7 Radio en el fondo de la entalla 0,1 mm ± 0,025 mm

8 Distancia entre apoyos 22 mm 0,100

+ mm

9 Radio de los apoyos 1 mm 0,500

+ mm

10 Ángulo de estrechamiento de los apoyos 11º ± 1º

11 Ángulo de estrechamiento de la cuchilla 30º ± 1º

12 Radio en la punta de la cuchilla 2 mm 0,500

+ mm

13 Anchura de la cuchilla 6 mm a 12 mm

Eje longitudinal de la entalla con respecto al borde: 90º ± 2º. Los lados adyacentes deben estar a 90º ± 1º. Requisitos de acabado: rugosidad Ra 2 en la superficie entallada y Ra 4 en las otras dos superficies.

Figura D.1 � Ensayo de flexión por choque sobre probeta Charpy con entalla en V de dimensiones reducidas


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D.2.2 Sistema de medida de la fuerza

Dado que el comportamiento de las probetas de dimensiones reducidas es más dinámico que el correspondiente a las de tamaño natural, el sistema de medida de la fuerza (transductor, amplificador, sistema de registro) debe tener una frecuencia superior de al menos 250 kHz. Si sólo se tiene que medir sobre la curva la fuerza máxima y la energía absorbida, es suficiente con un límite superior de frecuencia de 100 kHz. NOTA 1 La evaluación dinámica de la cadena de medida de la fuerza puede simplificarse midiendo el valor máximo del primer pico inicial. Por

experiencia, la dinámica de la cadena de medida puede considerse satisfactorias si una probeta de acero con entalla en V de dimensiones reducidas muestra un pico inicial mayor de (0,23 × vo) kN.

NOTA 2 La experiencia muestra que, con la probeta de dimensiones reducidas mostrada en la figura D.1, se obtienen fuerzas nominales de impacto

superiores a 4 kN para la mayoría de los tipos de acero.

D.2.3 Calibración

La figura D.2 muestra un ejemplo del bloque de apoyo para la calibración estática de una cuchilla de 2 mm usado para el ensayo de probetas de dimensiones reducidas.

Dimensiones en milímetros

Figura D.2 � Ejemplo de un bloque de apoyo para la calibración de una cuchilla de 2 mm usado para el ensayo de probetas de dimensiones reducidas

D.2.4 Aparato de registro

Es necesario un convertidor analógico-digital de 8 bit con una frecuencia de 500 kHz (intervalo de muestreo de 2 µs); sin embargo, se recomienda uno de 12 bit.


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D.3 Probeta

La probeta es una probeta Charpy con entalla en V de dimensiones reducidas conforme a las dimensiones especificadas en la figura D.1. Por acuerdo, se pueden utilizar probetas con otras geometrías; la figura D.3 muestra diseños de otras probetas de dimensiones reducidas que han sido utilizadas con éxito. NOTA Algunos aspectos de este procedimiento de ensayo pueden no ser completamente aplicables a otras probetas de dimensiones reducidas. La entalla lateral de la probeta es opcional. D.4 Modo operativo D.4.1 Temperatura de ensayo

La temperatura de la probeta en el momento del impacto debe ser igual a la temperatura nominal de ensayo ± 2 ºC. La temperatura debe medirse en la región de la entalla; tiene que tenerse en cuenta la incertidumbre de las medidas de temperatura. Debido al pequeño tamaño de las probetas, en ensayos por debajo o por encima de la temperatura ambiente debería prestarse especial atención al control de la temperatura dentro de las tolerancias mencionadas anteriormente. Por consiguiente, son preferibles las técnicas de acondicionamiento de la temperatura de la muestra in situ (en el sitio); si se utiliza un medio líquido o gaseoso para enfriar o calentar la probeta, debe minimizarse convenientemente el tiempo de transferencia del baño a la posición de impacto a fin de satisfacer las tolerancias de temperatura mencionadas anteriormente.

D.4.2 Velocidad de ensayo

La velocidad de la cuchilla móvil en el momento del impacto se puede elegir dentro de un rango de valores (normal-mente de 1,0 ms�1 a 5,5 ms�1), de acuerdo con las características específicas del material a ensayar. En la elección de la velocidad de impacto, y por consiguiente de la energía potencial Wp disponible para el ensayo, debe satisfacerse el siguiente criterio:

p m3W W≥

NOTA La experiencia muestra que no son aconsejables velocidades de impacto por encima de 4 ms�1 para probetas de dimensiones reducidas, ya

que entonces se superponen unas oscilaciones excesivas en la parte inicial del diagrama de ensayo, que pueden producir errores en la evaluación de la curva fuerza-desplazamiento.


ISO 14556:2000/Amd.1:2006 - 10 -

Medidas en milímetros

a) Media talla (distancia entre apoyos: 20 mm)

b) Media talla reducida (distancia entre apoyos: 20 mm)

c) Un tercio de talla (distancia entre apoyos: 20 mm) Los requisitos de acabado y tolerancias geométricas son los indicados en la figura D.1.

Figura D.3 − Probetas Charpy con entalla en V de dimensiones reducidas alternativas


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D.5 Evaluación de la curva fuerza-desplazamiento D.5.1 Generalidades

La evaluación de la curva fuerza-desplazamiento, con la determinación de los valores característicos de fuerza y desplazamiento, está limitada al caso en que el límite superior de frecuencia de los instrumentos de medida sea de al menos 250 kHz. Si no se cumple dicha condición, la evaluación del ensayo está limitada a la determinación de la fuerza máxima Fm, definida en el apartado 3.1.2, y de la energía total de impacto Wt, definida en el apartado 3.3.4. NOTA La experiencia muestra que, para la probeta de dimensiones reducidas mostrada en la figura D.1, los ensayos en la condición de límite

superior (curva tipo F en la figura 2) terminan normalmente sin la rotura completa de la probeta.

D.5.2 Determinación de la fuerza elástica general Fgy

Para probetas de dimensiones reducidas, la fuerza elástica general Fgy se determina como la fuerza correspondiente a la intersección de la línea recta ajustada entre las oscilaciones de la parte inicial de la curva fuerza-desplazamiento (recta de Hooke) y la curva ajustada entre las oscilaciones de la curva fuerza-desplazamiento siguiendo el comienzo del colapso plástico del ligamento (figura 2: curvas fuerza-desplazamiento de tipos C-F). NOTA 1 Se llama la atención sobre el hecho de que, debido al comportamiento más dinámico de las probetas de dimensiones reducidas, la deter-

minación de la fuerza elástica general Fgy es más difícil que en el caso de las probetas Charpy con entalla en V normalizadas. Además, para las probetas de dimensiones reducidas, la recta de Hooke no se corresponde con la pendiente del segundo pico de inercia, como gene-ralmente sucede en el caso de probetas normalizados.

NOTA 2 En las referencias bibliográficas [6] a [8] se describen procedimientos analíticos para la determinación del valor de la fuerza elástica

general Fgy, y más específicamente para la determinación de la línea recta que corresponde a la recta de Hooke para diferentes valores de la velocidad de impacto vo.

D.6 Informe de ensayo

Además de la información enumerada en el capítulo 10 de esta norma internacional, en el caso de probetas de dimensiones reducidas deben indicarse los siguientes puntos: l) cuando corresponda, entalla lateral de la probeta; m) velocidad de ensayo, en metros por segundo. D.7 Repetitividad y reproducibilidad del método de ensayo

Un estudio interlaboratorios utilizó probetas Charpy con entalla en V de dimensiones reducidas del tipo mostrado en la figura D.1 para establecer el origen de la variación de los valores característicos de la fuerza, desplazamiento y energía evaluados a través de las curvas tipo F (condición de límite superior). En el análisis se incluyeron datos de 13 laboratorios, con ensayos en cada laboratorio de 1 a 5 probetas a temperatura ambiente (21 ºC a 25 ºC), usando velocidades de impacto desde 2,64 m/s hasta 3,85 m/s. Para el análisis de los datos se siguió la Norma Internacional ISO 5725-3:1994[11]; los detalles se encuentran en la referencia bibliográfica [9]. En la tabla D.1 se indican, para el valor característico considerado en el análisis, los valores de m (valores medios generales de todos los resultados de los ensayos), r (índice de repetitividad) y R (índice de reproducibilidad).


ISO 14556:2000/Amd.1:2006 - 12 -

Tabla D.1 � Resultados del estudio interlaboratorios

Valor característico m r (%) R (%)

Fgy

Fm

sgy

sm

Wm

Wt

0,997 kN

1,298 kN

0,190 mm

1,911 mm

2,233 J

8,144 J

6,1

3,9

34,8

16,5

14,9

15,7

10,4

10,8

64,8

24,8

25,1

15,7

Los términos índice de repetitividad e índice de reproducibilidad se emplean en el sentido definido en la Norma Internacional ISO 5725-2[10]. BIBLIOGRAFÍA Se añaden las siguientes referencias. [6] KALTHOFF, J.F. and GREGOR, M. �Instrumented Impact Testing of Subsize Charpy V-Notch Specimens�, Small

Specimen Test Techniques, ASTM STP 1329, CORWIN, W.R. ROSINSKI, S.T. and. VAN WALLE, E. Eds., American Society for Testing and Materials, 1998, pp.123-136

[7] TAYLOR, H. �Determination of the Characteristic Yield Force (Fgy) and Displacement (sgy) for Instrumented Mini

Charpy-V Specimens�, Proceedings of ECF12, Fracture from Defects, Brown, De Los Rios and Miller, Eds., EMAS Sheffield Sep 1998, pp.1249-1254

[8] ESIS TC5, �Proposed Standard Method for Instrumented Impact Testing of Sub-Size Charpy V-Notch

Specimens of Steels� (Annex C), Draft 10a, 23/5/02 [9] LUCON, E. �Round-Robin On Instrumented Impact Testing Of Sub-Size Charpy-V Specimens: Results Of Phase

1�, ESIS TC5 Instrumented Impact Testing, Final Report, 2 April 1998 [10] ISO 5725-2:1994 Exactitud (veracidad y precisión) de resultados y métodos de medición. Parte 2: Método

básico para la determinación de la repetibilidad y reproducibilidad de un método de medición normalizado. [11] ISO 5725-3:1994 Exactitud (veracidad y precisión) de resultados y métodos de medición. Parte 3: Medidas

intermedias de la precisión de un método de medición normalizado.


a


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