Ensayo de impacto charpy
Páginas: 11 (2551 palabras)
Publicado: 2 de abril de 2014
Ensayo de Impacto
Los impactos de ensayo a flexión son realizados con la ayuda del péndulo de Charpy, con una energía que sobrepasa los 30 kgfcm.
Esquema de trabajo del péndulo de Charpy
La muestra se coloca horizontalmente en un patrón especial que garantiza estrictamente la posición de la incisión (ranura, entalla) en la parte media del vano entre los apoyos. Elimpacto es aplicado desde el lado opuesto a la incisión, en el plano perpendicular al eje longitudinal de la muestra. El péndulo se fija en la posición superior inicial a la altura h de 1,6 m, lo que corresponde a una velocidad del cuchillo del péndulo, en el momento del impacto de 5,6 m/s. Luego la uña de fijación se retira, el péndulo cae libremente por efecto de su propia gravedad aplicandoun impacto a la muestra, que la encorva y destruye elevándose en relación al eje vertical del péndulo Charpy en un ángulo . Este ángulo es tanto menor, cuanto mayor es la energía aplicada en el proceso por el péndulo para la deformación y destrucción de la muestra.
Por medio de la escala, se mide el ángulo de elevación del péndulo y directamente se lee la energía consumida en el proceso (laescala del indicador esta graduada en kilopondios por metro kpm).
Una parte de la energía del impacto es empleada en la sacudida del péndulo y del bastidor, para vencer la resistencia del aire, en el roce de los cojinetes y del dispositivo de medición, en la deformación de la muestra cerca de los apoyos y bajo el cuchillo, en la transmisión de energía a las fracciones de la muestra y en ladeformación elástica de la barra del péndulo.
La influencia de estos factores, que hacen variar las mediciones hasta en un 30% de un péndulo a otro pueden ser minimizadas restando la influencia de los factores cuantificables o medibles. En otras palabras, se aconseja restar de la energía mostrada por el indicador Ei la energía imprimida a las fracciones de probeta en forma de energíacinética Ek (este dato puede calculado aproximadamente), y la energía disipada por fricciones Ef. (ésta puede ser medida experimentalmente). De esta manera, la energía aproximada, usada sólo para la destrucción de la probeta Er, será:
Ef , energía disipada por fricciones, debe ser medida antes de cada ensayo, para esto se deja caer libremente el péndulo, sin instalar probeta en los apoyos, y se anota laenergía mostrada por el indicador.
Ek, energía cinética necesaria para el desplazamiento de las fracciones de probeta luego de la rotura, puede ser calculada:
Donde m es la masa de la probeta y v es la velocidad de las fracciones, que se asume igual al velocidad del péndulo en el momento del impacto (v =5,6 m/s).
El estándar ASTM E23-72 define el ensayo de barras ranuradas al impactocomo un ensayo por el cual se observa el comportamiento del metal cuando está sujeto a la aplicación de una carga única que genera un estado de esfuerzos multiaxial asociado a la ranura, en conjunto con altas ratas de carga y en algunos casos altas o bajas temperaturas.
Ensayo de impacto Charpy
El ensayo Charpy proporciona una estimación de la energía requerida para romper un material bajo cargade impacto. Este ensayo fue normalizado por primera vez hace aproximadamente 60 años a fin de permitir la comparación entre diferentes tipos de acero elaborados mediante diversos procesos de fabricación. El ensayo consiste esencialmente de un martillo con una determinada energía que golpea una probeta entallada de dimensiones fijas, que registra la energía requerida para fracturar la probeta a unatemperatura específica y además determina si se trató de una fractura dúctil o frágil. Antes de realizar un ensayo Charpy, usted puede querer revisar algunos de los antecedentes históricos asociados con el comportamiento de las fracturas frágiles y los efectos de una entalla sobre las tensiones aplicadas en un ensayo de tracción.
Recuerde que una tensión de corte en un cristal hará que las...
Los impactos de ensayo a flexión son realizados con la ayuda del péndulo de Charpy, con una energía que sobrepasa los 30 kgfcm.
Esquema de trabajo del péndulo de Charpy
La muestra se coloca horizontalmente en un patrón especial que garantiza estrictamente la posición de la incisión (ranura, entalla) en la parte media del vano entre los apoyos. Elimpacto es aplicado desde el lado opuesto a la incisión, en el plano perpendicular al eje longitudinal de la muestra. El péndulo se fija en la posición superior inicial a la altura h de 1,6 m, lo que corresponde a una velocidad del cuchillo del péndulo, en el momento del impacto de 5,6 m/s. Luego la uña de fijación se retira, el péndulo cae libremente por efecto de su propia gravedad aplicandoun impacto a la muestra, que la encorva y destruye elevándose en relación al eje vertical del péndulo Charpy en un ángulo . Este ángulo es tanto menor, cuanto mayor es la energía aplicada en el proceso por el péndulo para la deformación y destrucción de la muestra.
Por medio de la escala, se mide el ángulo de elevación del péndulo y directamente se lee la energía consumida en el proceso (laescala del indicador esta graduada en kilopondios por metro kpm).
Una parte de la energía del impacto es empleada en la sacudida del péndulo y del bastidor, para vencer la resistencia del aire, en el roce de los cojinetes y del dispositivo de medición, en la deformación de la muestra cerca de los apoyos y bajo el cuchillo, en la transmisión de energía a las fracciones de la muestra y en ladeformación elástica de la barra del péndulo.
La influencia de estos factores, que hacen variar las mediciones hasta en un 30% de un péndulo a otro pueden ser minimizadas restando la influencia de los factores cuantificables o medibles. En otras palabras, se aconseja restar de la energía mostrada por el indicador Ei la energía imprimida a las fracciones de probeta en forma de energíacinética Ek (este dato puede calculado aproximadamente), y la energía disipada por fricciones Ef. (ésta puede ser medida experimentalmente). De esta manera, la energía aproximada, usada sólo para la destrucción de la probeta Er, será:
Ef , energía disipada por fricciones, debe ser medida antes de cada ensayo, para esto se deja caer libremente el péndulo, sin instalar probeta en los apoyos, y se anota laenergía mostrada por el indicador.
Ek, energía cinética necesaria para el desplazamiento de las fracciones de probeta luego de la rotura, puede ser calculada:
Donde m es la masa de la probeta y v es la velocidad de las fracciones, que se asume igual al velocidad del péndulo en el momento del impacto (v =5,6 m/s).
El estándar ASTM E23-72 define el ensayo de barras ranuradas al impactocomo un ensayo por el cual se observa el comportamiento del metal cuando está sujeto a la aplicación de una carga única que genera un estado de esfuerzos multiaxial asociado a la ranura, en conjunto con altas ratas de carga y en algunos casos altas o bajas temperaturas.
Ensayo de impacto Charpy
El ensayo Charpy proporciona una estimación de la energía requerida para romper un material bajo cargade impacto. Este ensayo fue normalizado por primera vez hace aproximadamente 60 años a fin de permitir la comparación entre diferentes tipos de acero elaborados mediante diversos procesos de fabricación. El ensayo consiste esencialmente de un martillo con una determinada energía que golpea una probeta entallada de dimensiones fijas, que registra la energía requerida para fracturar la probeta a unatemperatura específica y además determina si se trató de una fractura dúctil o frágil. Antes de realizar un ensayo Charpy, usted puede querer revisar algunos de los antecedentes históricos asociados con el comportamiento de las fracturas frágiles y los efectos de una entalla sobre las tensiones aplicadas en un ensayo de tracción.
Recuerde que una tensión de corte en un cristal hará que las...
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