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Ensayos de propiedades mecánicas destructivos

popoeEnsayo4 de Enero de 2021

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Ensayos:

Ensayos de propiedades mecánicas destructivos:

Clasificación de los ensayos:

        1.1.-Ensayos de características.

                        Químico: composición del material.

                        Estructuras:         Cristal (con microscopio electrónico).        

                                        Microscópica (grano).

                                        Macroscópica (fibra).

                        Térmicos: puntos de fusión.

                        Constituyentes: métalo gráficos.

        1.2.- Destructivos (E.D.).

                        Ensayos de propiedades mecánicas.

                                Estáticos:        Dureza.

                                                Tracción.

                                                Compresión.

                                                Cizalladura.

                                                Flexión.

                                                Pandeo.

                                                Fluencia.

                                Dinámicos        Resistencia al choque.

                                                Desgaste.

                                                Fatiga.

        1.3.- Ensayos tecnológicos.

                        Doblado.

                        Plegado.

                        Forja.

                        Embutición.

                        Soldadura.

                        Laminación.

        1.4.- Ensayos NO destructivos (E.N.D.).

                        Rayos X.

                        Rayos [pic 1] (gamma).

                        Ultrasonidos.

                        Partículas magnéticas.

                        Líquidos penetrantes.

                        Corrientes inducidas.

                        Sónicos:         graves (grietas).

                                        Agudos (sin grietas).

                        

Las tres propiedades mecánicas fundamentales de los materiales son:

a) Cohesión. Resistencia que oponen los átomos a ser separados, que se realiza con los ensayos de dureza y tamaño de grano.

b) Elasticidad. Capacidad de recobrar la forma primaria cuando cese la fuerza que lo deforma. Se realiza con los ensayos de tracción y compresión igual que la plasticidad.

c) Plasticidad. Capacidad de adquirir deformaciones permanentes. Y su clasificación es:

                Maleabilidad. Deformarse en láminas.

                Ductibilidad. Deformarse en hilos.

a.- Ensayos estáticos: dureza y tracción.

Clasificación de los ensayos de dureza:

        

1.- Dureza al rayado:         La resistencia que opone un material a ser rayado por otro.

                Dureza Mohs (mineralógica)

                Dureza a la lima

                Dureza Martens

                Dureza Turner         El peso que hay que colocar para que realicemos una raya de anchura 10 micras.

        2.-Dureza a la penetración:        Resistencia que ofrece un material a ser penetrado por otro más duro. Y consisten en producir una huella en el material aplicando en el un penetrador con una presión determinada y hallando el índice de dureza en función de la presión y profundidad o el diámetro de la huella.

                Dureza Hertziana

                Dureza Monotrón

                Dureza Brinell HBS-HBW

                Dureza Rockwell HR

                Dureza Vickers HV  ⇒ Knoop HK

                Dureza Poldi  HBS  (portátil)

        3.-Dureza elástica:        Es la reacción elástica del material cuando se deja caer sobre el un cuerpo más duro.

                Dureza Shore (esclerómetro)

                Método dinámico (velocidades)

        4.-Dureza pendular.        Es la dureza que opone un material para que oscile un péndulo sobre él.

Dureza Mohs:

Se utiliza para determinar la dureza de los minerales. Se basa en que un cuerpo es rayado por otro mas duro. (no se utiliza).

Mohs 1822 no tiene aplicaciones en la metalurgia. Si lo raya 0,5 sino 0.

Escala de Mohs:

1.Talco.                2.Yeso.        3.Calcita.        4.Fluorita.        5.Apatito. 6.Feldespato.                7.Cuarzo.        8.Topacio.        9.Corindón.        10.Diamante.

Dureza a la lima:

Es un método que se usa en la industria. Si el elemento esta templado, la lima no lima.

Si entra es que no esta templado y la lima raya el material⇒ Dureza menor 60 HRC.

Si no entra la lima el material esta templado y el material raya a la lima⇒ Dureza mayor que 60 HRC.

Dureza Martens:

Se basa en la medida de la anchura de la raya que produce en el material en la medida de la anchura de una punta de diamante de forma piramidal y de ángulo vértice 90º con una carga constante y determinada. Anchura en micras.

El esclerómetro de  Martens fue el primer aparato que midió las durezas al rayado.

[pic 2]

Dureza Turner:

Variante de la Martens. La dureza en función de los gramos necesarios para conseguir una deformación de a=10 micras. Se expresa como el valor de la carga que se ha necesitado. Y su utilización suele ser en superficies nitruradas.

Dureza Brinell:        UNE 7-422/85

Comprimir una bola de acero templado, acero extra-duro o carburo de wolframio de un diámetro determinado sobre un material a ensayar, por medio de una carga y durante un tiempo conocido. Se mide el diámetro de la huella.

  • Condiciones:

La superficie de la probeta debe ser plano estar limpio, homogénea y perpendicular a la bola. Libre de oxido y lubricantes

Es espesor de la probeta debe ser de al menos 8 veces la profundidad de la huella. Y no inferiores a 6 mm.

La temperatura de ejecución debe ser entre 23 +-5 ºC.

La distancia entre dos huellas debe estar en la proporción  (4/6) del diámetro de la huella y la distancia de la huella al borde (2,5/3) del diámetro.

  • Nomenclatura:

        HBS (acero templado, xxx HBS D/F/T) o HBW (wolframio, xxx HBW D/F/T).

  • Los penetradores utilizados en la dureza Brinell son:

Penetradores esféricos de acero templado y pulido, bola de metal duro y carburo de wolframio, para durezas superiores a 500.

  • Duración entre 10 y 15 segundos para el acero, para el cobre 30 s y para el aluminio 60 segundos.
  • El diámetro de las bolas son de 10/5/2,5/1,25/0,625.
  • Ecuación:

[pic 3]                [pic 4]                

[pic 5]

  • Relación que existe entre las cargas y los diámetros son semejantes a los casquetes. Huellas semejantes, diámetro de la huella 0,375 el diámetro de la bola. [pic 6]

[pic 7]

12.-Para un bronce, calculas la carga a aplicar en un ensayo de dureza Brinell con un penetrador de  diámetro 2,5 mm.

        [pic 8]

Material/Diámetro

10

5

2.5

Acero, elementos siderúrgicos (k=30)

3000

750

187.5

Bronce, cobres, latones (k=10)

1000

250

62.5

Aluminio y aleaciones (k=5)

300

75

18.75

Materiales blandos, estaño, plomo (k=2.5)

250

62.5

15.625

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