Ensayo de materiales

ENSAYO DE MATERIALES
Ensayo de Tensión
El ensayo de tensión mide la resistencia de un material a una fuerza estática o gradualmente aplicada. Un dispositivo de ensayo aparece en la figura 6-1; una probeta típica tiene un diámetro de 0.505 plg y una longitud calibrada de 2 plg. La probeta se coloca en la máquina de pruebas y se le aplica una fuerza F, que se conoce como carga. Para medir elalargamiento del material causado por la aplicación de fuerza en la longitud calibrada se utiliza un extensómetro. En la tabla 6-1 se muestra el efecto de la carga en la longitud calibrada de una barra de aleación de aluminio.

Esfuerzo de cedencia: El esfuerzo de cedencia es el esfuerzo que divide los comportamientos elástico y plástico del material. Si se desea diseñar un componente que no sedeforme plásticamente, se debe seleccionar un material con un límite elástico elevado, o fabricar el componente de tamaño suficiente para que la fuerza aplicada produzca un esfuerzo que quede por debajo del esfuerzo de cedencia.
Ensayo de Flexión
Método para medir la ductilidad de ciertos materiales. Ensayo consistente en someter a una deformación plástica una probeta recta de sección plena,circular o poligonal, mediante el pliegue de ésta, sin inversión de su sentido de flexión, sobre un radio especificado al que se le aplica una presión constante.

Ensayo de Dureza
El ensayo de dureza mide la resistencia de la superficie de un material a la penetración por un objeto duro. Se han inventado una diversidad de pruebas de dureza, pero las de uso más común son los ensayos Rockwell y Brinell.En el ensayo de dureza Brinell, una esfera de acero duro (por lo general de 10 mm de diámetro), se oprime sobre la superficie del material. Se mide el diámetro de la impresión generada, comúnmente de 2 a 6 mm, y se calcula el número de dureza o índice de dureza Brinell (abreviado como HB o BHN) a partir de la ecuación siguiente:

Donde F es la carga aplicada en kilogramos, D es el diámetro delpenetrador en mm, y Di es el diámetro de la impresión en mm.
El ensayo de dureza Rockwell utiliza una pequeña bola de acero para materiales blandos y un cono de diamante para materiales más duros. La profundidad de la penetración es medida automáticamente por el instrumento y se convierte a índice de dureza Rockwell (HR). Se utilizan diversas variantes del ensayo Rockwell, incluyendo lasdescritas en la tabla 6-5. La escala Rockwell C(HRC) se utiliza para aceros duros, en tanto que para medir la dureza del aluminio se selecciona la escala Rockwell F (HRF).

Ensayo de Impacto
Cuando se somete un material a un golpe súbito e intenso, en el cual la velocidad de aplicación del esfuerzo es extremadamente grande, el material puede tener un comportamiento más frágil comparado con el que seobserva en el ensayo de tensión. El ensayo de impacto a menudo se utiliza para evaluar la fragilidad de un material bajo estas condiciones. Se han diseñado muchos procedimientos, incluyendo el ensayo Charpy y el ensayo izod (figura 6-12). Este último generalmente se utiliza para materiales no metálicos. La probeta puede o no tener muesca: la que tiene muesca en V mide mejor la resistencia delmaterial a la propagación de grietas.
Durante el ensayo, un péndulo pesado, que inicia su movimiento desde una altura ho describe un arco y posteriormente golpea y rompe la probeta; llega a una altura final hf menor. Si se conocen las alturas inicial y final del péndulo, se puede calcular la diferencia en su energía potencial. Esta diferencia es la energía de impacto absorbida durante la falla oruptura de la probeta. La capacidad de un material para resistir cargas de impacto, a menudo se conoce como tenacidad del material.

Ensayo de Fatiga
A menudo un componente está sujeto a la aplicación cíclica de un esfuerzo inferior al esfuerzo de cedencia del material. Este esfuerzo cíclico puede ocurrir como resultado de rotación, flexión o vibración. Aun cuando el esfuerzo esté por debajo del...