Informe impacto

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OBJETIVO

* Estudiar mediante el ensayo de impacto Charpy las algunas propiedades que poseen los diferentes materiales a ensayar.

EQUIPO

* maquina de prueba de impacto tipo Charpy
* probeta de acero de un 1010 trabajada a temperatura ambiente con entalla
* probeta de acero de un 1010 trabajada a -30ºc con entalla

MARCO TEÓRICO

ENSAYO CHARPY

Es un Método paradeterminar el comportamiento del material sometido a la carga de choque en la flexión, tracción o torsión. La cantidad que se suele medir es la energía absorbida al romper la probeta en un único golpe, como en el ensayo de impacto Charpy. Los ensayos de impacto se realizan sometiendo a las probetas a varios golpes de intensidad creciente, como en el ensayo de impacto con caída de bola y el ensayo deimpacto con golpe repetido. La elasticidad del impacto y la dureza con escleroscopio se determinan en ensayos de impacto no destructivos.

En un proyecto de diseño de una pieza mecánica la cual se estima que estará sometida a cargas de impacto, el material a seleccionar para tal aplicación, deberá tener un módulo de resiliencia (energía absorbida por el material esforzado hasta el límite defluencia) y un módulo de tenacidad (energía absorbida por el material hasta la rotura), según sea el caso, que le permitan absorber todas las cargas a manejar sin falla. En cuanto a esta última propiedad, existe un ensayo que permite cuantificar tal propiedad, éste es el ensayo o prueba charpy, y es catalogado como ensayo mecánico de tipo dinámico el cual consiste en golpear con un péndulo pesado, queinicia desde una altura ho y describe una trayectoria circular, hasta romper la probeta de material a ensayar de dimensiones estándar como se muestra a continuación:

Quedando el péndulo a una altura final hf. En la siguiente imagen se presenta esquemáticamente el ensayo a realizar.

Aunque la tenacidad de un material puede obtenerse calculando el área bajo el diagrama esfuerzo-deformación, laprueba de impacto indicará la tenacidad relativa.

El principio de funcionamiento de este ensayo se basa en la conservación de la energía, sí se conoce la altura inicial hi y la final ho se puede calcular la energía potencial para cada estado. La diferencia entre ambas es la energía de impacto absorbida durante la falla o rotura de la probeta. La energía se mide de N-m [Joules] o lb-pie.
Acontinuación se ve una representación de algunos materiales y los diferentes comportamientos en este ensayo:

RESULTADOS

EN ESTA PRECTICA DE LABORATORIO SE utilizaron dos diferentes probetas pero cambiando la temperatura

* A Temperatura ambiente, SAE 1010 y AISI S1
* T = -30°C, SAE 1010 y AISI S1

El análisis se realizara a la probeta SAE 1010 a -30ºC

Y se obtuvieron los siguientesdatos:

Temperatura ambiente |
Muestra | Eab, Kg-m | θ(°) | E/area, Kgm/Cm2 |
SAE 1010 | 18,25 | 76 | 26 |
AISI S1 | 2,125 | 13 | 2,9 |
T=30°C |
SAE 1010 | 13,125 | 58 | 18,5 |
AISI S1 | 0,76 | 5 | 1 |

Para un mejor análisis del el acero SAE 1010 se obtuvo también un ensayo de dureza obteniendo que:

ENSAYO | DUREZA |
1 | 10 |
2 | 11 |
3 | 10 |
DUREZA PROMEDIO | 10.33≈ 10 |
Y posteriormente se amaizó de una forma específica la probeta SAE 1010 a -30ºC a diferentes aumentos:



ANALISIS DE RESULTADO

* En el acero SAE 1010 se puede observar que al cambiar la temperatura de los dos ensayos que se le realizaron la cantidad de energía absorbida por el material cambia notoriamente como consecuencia de cambio de estado de dúctil a frágil, por lotanto este es un factor muy importante en al selección de aceros en la cual la temperatura es una variable en el proceso al cual será sometido cambiando las propiedades de dicho material y desmejorando la eficiencia de este para la cual seria diseñado.

* En el caso del acero AISI S1 la capacidad de absorber energía no varia mucho en comparación con el acero SAE 1010 al variar la temperatura lo...
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