Materiales

Introducción

En este laboratorio realizaremos un ensayo de impacto con el fin de familiarizarnos con los criterios de valoración de la resistencia de los materiales a las cargas de impacto; comparación de la conducta de un mismo material, sometido a distintos tratamientos térmicos, frente al ensayo de impacto de Charpy.

Objetivo general

 Determinar la tenacidad de dos materiales específicos (acero y aluminio) a través de un ensayo mecánico.

Objetivos específicos

 Determinar cuál es la tenacidad del aluminio.

 Determinar cuál es la tenacidad del acero.

 Aprender a utilizar los elementos necesarios para la realización de un ensayo de impacto.

Marco teórico

 Péndulo Charpy

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 diferencia entre la altura inicial del péndulo (h) y la final tras el impacto (h') permite medir la energía absorbida en el proceso de fracturar la probeta. En estricto rigor se mide la energía absorbida en el área debajo de la curva de carga, desplazamiento que se conoce como resiliencia.

La energía absorbida en el impacto por la probeta usualmente se calcula como la diferencia de alturas inicial y final del péndulo, esto supone, obviamente despreciar algunas pérdidas por rozamiento). La fórmula de cálculo para la energía de impacto es:

Dónde:

τ es la energía empleada en la rotura en Joules

P es la masa del péndulo en Kg

g es la gravedad (9,8 m/s²)

h es la altura inicial del péndulo

h' es la altura final del péndulo

:l es la longitud del péndulo en metros

α y β son los ángulos que forma el péndulo con la vertical antes y después de soltarlo, respectivamente.

 Medición de la resilencia de un material:

En ingeniería, se llama resiliencia de un material a la energía de deformación (por unidad de volumen) que puede ser recuperada de un cuerpo deformado cuando cesa el esfuerzo que causa la deformación.

La cuantificación de la resilencia de un material se determina mediante ensayo por el método péndulo de Charpy, resultando un valor indicativo de la fragilidad o la resistencia a los choques del material ensayado. Un elevado grado de resiliencia es característico de los aceros auténticos, aceros con alto contenido de austerita. En aceros al carbono, los aceros suaves (con menor contenido porcentual de carbono), tienen una mayor resiliencia que los aceros duros.

Para

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