6. Ensayos
Importante
Las propiedades mecánicas se cuantifican con exactitud mediante ensayos.
- Conocer las propiedades de los materiales, la influencia de su composición química o de los tratamientos a que se han sometido.
- Predecir el posible comportamiento que tendrá un determinado material.
- Identificar posibles causas de fallo en servicio y procurar poner los medios para evitar los fallos.
- Seleccionar los materiales más idóneos para usos concretos.
Para ello se somete a una probeta de un material, de dimensiones normalizadas, a un esfuerzo progresivo. Ésta va aumentando de longitud (alargamiento unitario ε= Δl/lo) mientras su sección se va reduciendo, estricción, hasta que llega un momento en que la probeta se rompe.
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Imagen 49. Wikimedia. Creative Commons.
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Imagen 50. Wikimedia. Creative Commons. |
Para saber más
En esta página tienes la información de cómo se desarrolla un ensayo de tracción (fíjate que hay tres partes).
En ella aparece de forma esquemática la máquina de ensayos, las probetas utilizadas, y la gráfica obtenida para interpretar los resultados del ensayo.
No hace falta que te pares mucho en las expresiones matemáticas, porque eso lo trabajarás el curso que viene.
http://www2.ing.puc.cl/~icm2312/apuntes/materiales/materials3.html
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Imagen 51. Wikimedia. Creative Commons |
Analiza el comportamiento de un material sometido a un esfuerzo progresivo de cortadura hasta conseguir la rotura por deslizamiento en la sección de cortadura.
Estudia el comportamiento de un material apoyado en sus extremos y sometido en su parte central a un esfuerzo progresivamente creciente, comprobando la deformación producida en él, flecha.
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Imagen 52. ONI escuelas. Creative Commons. |
Imagen 53. ONI escuelas. Creative Commons. |
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Imagen 54. Kalipedia. Creative Commons. | Imagen 55. Kalipedia. Creative Commons. |
Analiza un material esbelto al que se somete a un esfuerzo de compresión progresivamente creciente, hasta conseguir su flexión lateral o pandeo.
En la fotografía se pueden ver distintas deformaciones que puede sufrir un material sometido a pandeo
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Imagen 56. Isftic. Creative Commons |
Analiza el comportamiento de un material sometido a esfuerzos de torsión progresivos hasta alcanzar su rotura.
Para saber más
Aquí te explican cómo se desarrolla un ensayo de resiliencia. Verás también cómo son las probetas utilizadas.
http://www2.ing.puc.cl/~icm2312/apuntes/materiales/materials6-1.html
Sobre la superficie del material a ensayar se aplica una fuerza mediante un durómetro o penetrador, obteniéndose la dureza mediante el cociente entre la carga aplicada y la superficie de la huella que queda sobre el material.
Existen varios métodos de ensayos de dureza que se diferencian por la forma del penetrador y por la distinta carga aplicada:
- El ensayo Rockwell.
- El ensayo Brinell, emplea una bola de acero extraduro.
- El ensayo Vikers utiliza una pirámide de base cuadrada de unas dimensiones determinadas.
Para saber más
Aquí tienes una explicación clara de los ensayos de dureza.
Están perfectamente explicados los distintos penetradores usados en el ensayo, que es lo que lo caracteriza.
http://www2.ing.puc.cl/~icm2312/apuntes/materiales/materials6-2.html
Se pueden realizar también una serie de ensayos tecnológicos para tratar de predecir que comportamiento tendrán los materiales ante este tipo de exigencias en los procesos de fabricación, y así habrá ensayos de plegado, de embutición, de forjado, de fatiga…
Curiosidad
Como curiosidad mostramos dos imágenes de un pistón, separadas por tan sólo treinta y dos segundos. En la primera el pistón está en condiciones normales de uso, y en la segunda el pistón que ya ha fallado por fatiga.
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Imagen 59. Univ. Simón Bolívar. Creative Commons. |
Imagen 60. Univ. Simón Bolívar. Creative Commons. |
Curiosidad
Cualquier aspecto de un ensayo tecnológico está normalizado.
Las normas UNE recogen desde la forma y dimensiones de la probeta, hasta los rangos de las cargas aplicadas.
Por ejemplo , en el caso de un ensayo a tracción, la norma UNE 7282 nos determina cómo debe realizarse la preparación de las probetas, la UNE 7262-73 las tolerancias en su mecanizado y la UNE 7010 sus dimensiones.