Ensayo Charpy

ENSAYO CHARPY

En el siguiente ensayo hablaremos del ensayo de impacto charpy, sus características, su importancia y sus principios a analizar. Ya que la resistencia al impacto o tenacidad es una propiedad mecánica importantísima para la construcción y diseño de cualquier componente ya sea mecánico o estructural es muy importante tener el conocimiento de como se cuantifica o se mide estapropiedad en los materiales en nuestro de caso materiales de ingeniería.
“Cuando un material es sujeto a un golpe repentino y violento, en el que la velocidad de deformación es extremadamente rápida, se puede comportar en una forma mucho más frágil que la que se observa en otro tipo de pruebas, por ejemplo en el ensayo de tensión. Esto, se puede observar en muchos plásticos, ya que al estirarlocon mucha lentitud, las moléculas de polímero tienen tiempo de desenredarse o las cadenas de deslizarse entre sí y permitir deformaciones plásticas grandes.
Sin embargo, si se aplica una carga de impacto, el tiempo es insuficiente para que esos mecanismos jueguen un papel en el proceso de deformación, y los materiales se rompen en forma frágil, Con frecuencia se usa un ensayo de impacto paraevaluar la fragilidad de un material bajo estas condiciones. En contraste con el ensayo de tensión, en el de impacto las tasas de deformación unitaria son mucho mayores.”
Primero nos podemos preguntar ¿Qué es la prueba de Charpy?
“El péndulo de Charpy es un dispositivo a modo de péndulo ideado por Georges Charpy en 1909. Se utiliza en ensayos para determinar la tenacidad de un material. Sonensayos de impacto de una probeta entallada y ensayada a flexión en 3 puntos. El péndulo cae sobre el dorso de la probeta y la parte.”
El ensayo de impacto consiste en dejar caer un péndulo pesado, el cual a su paso golpea una probeta que tiene forma de paralelepípedo, ubicada en unos soportes en la base de la máquina. Se debe dejar caer el péndulo desde un ángulo α = +/-90º, para que la velocidaddel péndulo, en el momento del golpe y en el punto de la nariz de golpeo sea de 5.1 m/s y de esta manera cumpla con los requerimientos de la norma que especifica que la velocidad del péndulo en el momento del impacto debe estar entre 3 m/s y 6 m/s.
La probeta posee una muesca (entalle) estándar para facilitar el inicio de la fisura. Luego de golpear la probeta, el péndulo sigue su camino alcanzandocierta altura que depende de la cantidad de energía absorbida por la probeta durante el impacto. Las probetas que fallan en forma frágil se rompen en dos mitades, en cambio aquellas con mayor ductilidad (baja fragilidad) se doblan sin romperse. Este comportamiento es muy dependiente de la temperatura y la composición química, lo cual obliga a realizar el ensayo con probetas a distintatemperatura, para evaluar y encontrar la “temperatura de transición dúctil-frágil".
“Los ensayos de impacto se utilizan para la determinación del comportamiento de un material a velocidades de deformación más altas”. Los Péndulos clásicos determinan la energía absorbida en el impacto por una probeta estandarizada, midiendo la altura de elevación del martillo del Péndulo tras el impacto. Generalmente sepueden aplicar varios métodos de ensayo pero en nuestro caso particular analizaremos el Charpy  (ISO 179-1, ASTM D 6110)
El procedimiento Charpy tiene una amplia gama de aplicación y es el más adecuado para el ensayo de materiales que presentan rotura por cizallamiento interlaminar o efectos de superficie. Además, el método Charpy ofrece ventajas en los ensayos con temperaturas bajas, ya que losasientos de la probeta se encuentran más alejados de la entalladura, evitando así una rápida transmisión de calor a las partes críticas de la probeta.
La energía necesaria para romper un material durante un ensayo de impacto, no siempre se relaciona con la resistencia a la tensión. En general, los metales que tienen alta resistencia y a la vez gran ductilidad, tienen buena tenacidad a la tensión....