Ensayo de materiales mecánicos

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Materia:

Diseño Mecánico

Docente:

Ing. Javier Renato Moyano

Grupo de materia:

3

Autor:

Sergio Emmanuel Rodríguez Almeida

Fecha:

8 / 02 / 2023

Periodo:

6 Semestre

1. Ensayo de materiales mecánicos

Las pruebas más comunes para materiales metálicos incluyen análisis químico, pruebas de tracción, flexión y dureza. Esta combinación de pruebas proporciona una base de referencia bastante buena para la muestra de metal. De manera similar, las pruebas de tracción brindan información útil sobre la resistencia y la ductilidad de los metales, mientras que las pruebas de microdureza, Brinell o Rockwell también son muy útiles, ya que a menudo se pueden correlacionar con la resistencia a la tracción y se pueden realizar en muestras más pequeñas (Fuentes, 2022).

Sin embargo, dependiendo de la aplicación del metal, otras propiedades pueden ser importantes, como la resistencia a la corrosión, la profundidad de la caja, la microestructura o el espesor del recubrimiento. Así que habrá investigación metalográfica.

Finalmente, el análisis de fallas de materiales metálicos ofrece una ventaja única para identificar posibles causas de fallas. Por ejemplo, se puede realizar una microscopía electrónica de barrido de la superficie de la grieta para determinar el punto de inicio de la grieta, el método de propagación y la velocidad de propagación. Por otro lado, también podemos obtener una imagen completa de la falla mediante pruebas de corrosión.

1. Propiedades de los materiales mecánicos

Las propiedades mecánicas juegan un papel muy importante en la selección de la aleación adecuada para cualquier aplicación, ya que las propiedades mecánicas describen cómo responde un material a una carga o fuerza aplicada. Son las siguientes:

• Resistencia
• Ductilidad y maleabilidad
• Resistencia a la fatiga
• Dureza
• Tensión frente a deformación

1. Normativas y Procesos

3.1. Flexión.- La norma ISO 148-1 describe la prueba de impacto Charpy en metales para determinar la resistencia al impacto. La resistencia de un material al impacto es un parámetro importante en las aplicaciones de construcción naval y oleoductos.

El propósito de la prueba de flexión según ISO 148-1 es determinar la energía de impacto y determinar la resistencia al impacto del metal. La prueba indica si el metal es duro o quebradizo. Alternativamente, la transición dureza/fragilidad se puede definir como una función de la temperatura. En el ensayo de flexión según ISO 148-1, una muestra de metal ranurada se somete a un martillo de péndulo. Para la prueba, se coloca una muestra de metal entre los soportes del péndulo de choque. muesca justo antes del punto de impacto del martillo del péndulo sobre la muestra. En esta prueba de impacto, se determina la energía de impacto disipada. Dado que la energía de impacto en los metales suele depender de la temperatura, se recomienda una temperatura de 23 °C para las pruebas de impacto a temperatura ambiente. Se aceptan diferentes temperaturas de prueba bajo condiciones estándar. La prueba de flexión por impacto se realiza a baja temperatura. Las temperaturas suelen oscilar entre menos 20 °C y menos 40 °C (Reservados, 2021).

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Figura 1. Ensayo de flexión en metales

3.2. Tracción.- La norma DIN EN ISO 6892-1 para el ensayo de tracción en metales. En la prueba de tracción de metales, la norma distingue cuatro rangos de temperatura para la prueba: temperatura ambiente, temperatura alta, temperatura baja y temperatura de helio líquido. Los diferentes rangos de temperatura y el helio líquido imponen requisitos muy diferentes a los sistemas y métodos de prueba, incluida la preparación de tubos. Por este motivo, la norma internacional ISO incluye cuatro apartados diferentes para los rangos de temperatura mencionados anteriormente (Reservados, ZwickRoell, 2021):

• ISO 6892-1 Método de ensayo a temperatura ambiente
• ISO 6892-2 Método de ensayo a temperatura elevada
• ISO 6892-3 Método de ensayo a baja temperatura
• ISO 6892-4 Método de ensayo en helio líquido

Para los ensayos de tracción de metales o materiales metálicos, se utilizan principalmente las normas DIN EN ISO 6892-1 y ASTM E 8. Ambas normas especifican la forma y las dimensiones de la muestra de ensayo que se va a comprobar y ensayar. El propósito de ambas normas es definir y especificar un método de prueba de tal manera que, incluso cuando se utilicen diferentes sistemas de prueba, los valores de rendimiento determinados sean comparables y precisos. Esto también significa que los requisitos de la norma se centran en los factores de influencia importantes y especifican los requisitos de manera general para que haya suficiente margen para la implementación y la innovación técnica.

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