ensayo torsión

ENSAYO DE TORSION PARA PROBETAS DE ACERO 10-20.
Mario jose coto


RESUMEN: El ensayo de torsión fue aplicado a dos probetas de acero 10-20; una sin ningún tipo de tratamiento térmico (probeta 1) y otra con nitrurado (probeta 2). La prueba consistió en colocar las probetas en el torquímetro, ir variando el ángulo de torsión y anotar el respectivo momento para cada ángulo. Se utilizó unamáquina que aplicaba diferentes cargas pero se usó la de 2500kgf.cm, a la cual se le puede variar la velocidad de aplicación.
La probeta 1 soporto un poco más de 5 giros en la maquina, mientras q la probeta 2 se fracturo antes de completar dos giros. Mediante una gráfica (esfuerzo vs distorsión) se ilustró el comportamiento del material ante una torsión.
PALABRAS CLAVE: Distorsión, momento detorsor, nitrurado, torsión.
ABSTRACT: The torsion test was applied to two steel samples 10- 20, one without any heat treatment (specimen 1) and one with nitrided (specimen 2). The test consisted of placing the specimens in the torque wrench, to vary the angle of twist and note the respective time for each angle. Machine was used to apply different loads but was used in 2500kgf.cm, which you can varythe speed of application.
The specimen 1 stand a little more than 5 turns on the machine, while q 2 fractured specimen before completing two turns. By a graph (effort vs. distortion) illustrated the behavior of the material under a twist.
KEYWORDS: Distortion, torsional moment, nitride,twist.











1. INTRODUCCIÓN.

La torsión en sí se refiere a un desplazamiento circular deuna determinada sección transversal de un elemento, cuando se aplica sobre éste una fuerza que produce un momento torsor alrededor del eje.
Este ensayo destructivo consiste en someter una probeta a una carga de torsión progresiva, hasta lograr su ruptura (ver figura 1).
El ensayo de torsión se aplica en la industria para determinar las propiedades de los materiales frente a esfuerzoscortantes. También esta prueba es de gran importancia para la industria, puesto que se aplica en la fabricación de ejes de bombas, equipos de perforación, cigüeñales, troqueladoras, entre otros aparatos. Además, se puede aplicar este ensayo para medir la resistencia de soldaduras, uniones y adhesivos.
Si compara el ensayo de tracción y el de torsión, la deformación plástica alcanzable con el ensayo detorsión es mucho mayor que en los de tracción (estricción).
Para la correcta comprensión de esta prueba, es necesario tener claros algunos conceptos importantes, entre ellos:
Momento de torsión: se define como la medida de la fuerza cuantitativa de la tendencia de una fuerza para causar rotación a un cuerpo. Entre mayor sea esta, mayor tendencia a girar.
Momento polar de inercia: es unacantidad utilizada para predecir en el objeto la habilidad para resistir la torsión.
Módulo de corte: este valor mide la resistencia de un material a la deformación de corte.
A continuación se presentan las ecuaciones para la obtención de los valores de dichas propiedades:
Distorsión o desplazamiento ():
ψ (1.1)
Ψ: ángulo de torsión en radianes
R: radio de la probeta
L: longitud dela probeta

Ecuación para pasar de grados a radianes

(1.2)
Momento Polar de inercia
(1.3)
Tensión:
(1.4)
Md: momento torsor
Módulo de Corte
(5)
Las probetas utilizadas en este ensayo son de acero 10-20, una sin ningún tipo de tratamiento térmico y otra con nitrurado. La nitruración es un tratamiento termoquímico que se le lleva acabo al acero, este proceso lo que hace es que modifica la composición del material al que se le realice el tratamiento añadiendo nitrógeno y amoniaco disociado mientras es calentado. Como resultado se logra obtener un incremento en la dureza superficial del material, así como su resistencia a la fatiga y corrosión.







Fig. 1



A continuación se muestra en la figura 2 los...