Ensayo Charpy

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Ensayo Charpy |
Laboratorio Nº 4 Ciencias de Materiales |
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Resumen
En esta experiencia se procederá a realizar ensayos Charpy para medir tenacidad de 5 muestras de aceros, 2 sin tratamiento térmico y 3 con tratamiento térmico. Posterior a esto mediremos dureza de las muestras utilizadas y finalmente obtendremos las micrografías de cada muestra para saber suestructura

INTRODUCCIÓN
Los ensayos dinámicos de choque se realizan generalmente en máquinas denominadas péndulos o martillos pendulares, en las que se verifica el comportamiento de los materiales al ser golpeados por una masa conocida a la que se deja caer desde una altura determinada, realizándose la experiencia en la mayoría de los casos, de do s maneras distintas según que la probeta rompa porflexionamiento (flexión por choque) o que su rotura se alcance por deformación longitudinal (tracción por choque). Los valores obtenidos en estos ensayos son únicamente comparables, en materiales con propiedades similares ya sean siempre dúctiles o frágiles, cuando se realizan sobre el mismo tipo de probeta y en idénticas condiciones de ensayo. La máquina de ensayo determinará el trabajoabsorbido por el material cuando éste es roto de un solo golpe por la masa pendular y su valor en kgmf o Joule, o relacionándolo con la sección o volumen de la probeta, según el método nos indicará la resistencia al choque o capacidad del material para absorber cargas dinámicas de impacto (resiliencia).
Métodos de ensayo
Los métodos propuestos por Izod en 1903 y por Charpy en 1909, consisten en romperel material que se ensaya, bajo un efecto dinámico que se produce por el impacto sobre el mismo de una masa de peso y velocidad conocida. En ambos casos la rotura se produce por flexionamiento de la probeta, por lo que se los denomina flexión por choque.
En los casos en que se pretenda obtener mejores condiciones de tracción pura, por la rapidez en la aplicación de las cargas, se pueden realizarensayos dinámicos de tracción por choque. Además, en la determinación de las temperaturas de transición de aceros estructurales, las normas aconsejan el empleo de martinetes con probetas especiales (método A.S.T.M).
Para el estado de tensión creado por la solicitación dinámica de choque, la velocidad de aplicación de carga estandarizada es superior a la crítica de rotura, por lo que ladeformación será localizada con ep icentro en la entalla, figura 2.2.

Dada la gran dificultad que existe en la evaluación del volumen deformado, es que el trabajo total de deformación no se define como la energía por unidad de volumen como lo hacíamos en tracción estática "Capacidad de Trabajo de Deformación", sino por la energía requerida para provocar la rotura por unidad de área de la seccióntransversal entallada o re siliencia, o directamente por la energía absorbida.

Método Charpy
Con la finalidad de que el material esté actuando en las más severas condiciones, el método Charpy utiliza probetas entalladas (estado triaxial de tensiones) y velocidades de deformación de 4,5 a 7 m/s, siendo el entorno recomendado por las normas el de 5 a 5,5 m/s.

Las probetas se colocan, comomuestra la figura 2.3, simplemente apoyadas sobre la mesa de la máquina y en forma tal que la entalladura se encuentra del lado opuesto al que va a recibir el impacto. En la misma figura se puede observar la correcta posición del material como así también la forma y dimensiones de los apoyos y de la pena del martillo pendular. Respecto al "filo" o extremo de la masa pendular, la norma A.S.T.M. E-23indica que debe presentar un ancho de aproximadamente 4 mm, redondeado con un radio de 8 mm.
Las probetas utilizadas por Charpy eran de sección cuadrada de 30 mm de lado por 160 mm de largo y la entalladura de 1 mm de ancho con una profundidad de 15 mm terminaba en un orificio de 2 mm de diámetro; para sus ensayos la luz entre los bordes de los apoyos era de 130 milímetros. Estas probetas son...