Ensayo De Resiliencia

Ingeniería de materiales
Resiliencia

ENSAYO DE RESILIENCIA

Es común asociar la resistencia de los materiales, a los resultados obtenidos en los ensayos de tracción. Sin embargo,
existen otros ensayos destructivos igualmente importantes, que permiten evaluar la resistencia del material ante: Flexión,
torsión, compresión y al impacto (o resiliencia).
El ensayo Charpy permite calcular cuántaenergía logra disipar una probeta al ser golpeada por un péndulo en caída libre
El ensayo de impacto consiste en dejar caer un péndulo de masa significativa, el cual a
su paso golpea una probeta con forma paralelepípeda ubicada en el punto de menos
energía potencial y máxima velocidad, en la trayectoria de péndulo.
La probeta Posee un entalle estándar para facilitar el inicio de la fisura; este entallerecibe el nombre de V-Notch.
Luego de golpear la probeta, el
péndulo
sigue
su
camino
alcanzando una cierta altura que
depende de la cantidad de
energía disipada al golpear.

Fractura frágil

Las probetas que fallan en forma
frágil se rompen en dos mitades,
en cambio aquellas con mayor
ductilidad se doblan sin romperse. Este comportamiento se puede
correlacionar significativamente con: latemperatura, la estructura
interna y la composición química, lo cual obliga a realizar el ensayo con
probetas a distinta temperatura, para evaluar la existencia de una
"temperatura de transición dúctil-frágil".

Energía
Metales FCC
Metales BCC de baja
resistencia, aceros
bajo carbono etc.
Aleaciones de alta
resistencia

Deformación dúctil
frágil

Si los resultados del ensayo se llevan a un gráfico (Energíatemperatura), se puede apreciar un fuerte cambio en la energía
disipada para algunos materiales como por ejemplo los aceros de bajo
carbono.
En la figura pueden verse los resultados de pruebas de impacto para
varios metales y aleaciones, medidos a través de un intervalo de
temperatura. Nótese como algunos no muestran una variación
notable.

Temperatura

Energía de deformación.
Para generarcualquier tipo de deformación en un material, es
necesaria la aplicación de energía, en el caso del ensayo de tensión, la
magnitud de la energía aplicada corresponde a la integral de la
función =f() , es decir el área bajo la curva en el diagrama.

Esfuerzo ()

n

E     d
0

La magnitud del área bajo la curva
corresponde a la energía invertida en
producir la deformación

Los resultadosobtenidos del ensayo de resiliencia, no se comparan de
forma directa con los obtenidos por la integración del área bajo la
curva de esfuerzo-deformación por tensión, debido a la respuesta
variable de los materiales a los efectos de la temperatura, la aplicación
Deformación unitaria ()
de carga por impacto y el efecto de concentración de esfuerzos en la
muesca. No obstante, los resultados de la pruebason útiles al
comparar, para una composición dada, los efectos acumulados de la tenacidad. De interés particular a este respecto, es el
efecto del tratamiento térmico en las propiedades del acero.
Gilberto Oroz

Ingeniería de materiales
Resiliencia

El sobrecalentamiento del acero menoscaba su tenacidad. Esto puede detectarse con facilidad mediante una prueba de
impacto en la barra con muesca y porexamen de la apariencia de la superficie fracturada.
Otra aplicación importante es el estudio de los efectos de los ciclos de
revenido en los aceros endurecidos. Ciertos ciclos son dañinos a la
tenacidad de algunos aceros.
Otra aplicación es la determinación de las temperaturas de
fragilización, en particular para las aleaciones ferrosas. Muchas
composiciones de acero tienden a perder tenacidadconforme se
aproxima a temperaturas más bajas del punto de congelación. Se ha
reportado por ejemplo la fractura espontánea de vigas en puentes
para ferrocarril, debido al efecto hertziano cuando las temperaturas
han llegado a ser sumamente bajas. La prueba de impacto en barra
con muesca proporciona un medio para determinar los márgenes de
fragilización para composiciones diferentes.

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