Prueba impacto

IMPACTO

Fractura
Es la separación de un sólido bajo tensión en dos o más piezas. Los modos de fractura que pueden experimentar los materiales se clasifican en dúctil o frágil, dependiendo de la capacidad que tienen los mismos de absorber energía durante este proceso. Actualmente no existe un criterio único para determinar cuantitativamente cuando una fractura es dúctil o frágil, pero todoscoinciden en que el comportamiento dúctil está caracterizado por una absorción de energía mayor que la requerida para que un material fracture frágilmente. Por otra parte el comportamiento dúctil tiene asociado altos niveles de deformación plástica en los materiales.
Fractura dúctil
Esta fractura ocurre bajo una intensa deformación plástica. La fractura dúctil comienza con la formación de uncuello y la formación de cavidades dentro de la zona de estrangulamiento. Luego las cavidades se fusionan en una grieta en el centro de la muestra y se propaga hacia la superficie en dirección perpendicular a la tensión aplicada.

Pasos que sigue una Fractura Dúctil
Fractura frágil
La fractura frágil tiene lugar sin una apreciable deformación y debido a una rápida propagación de una grieta.Normalmente ocurre a lo largo de planos cristalográficos específicos denominados planos de fractura que son perpendiculares a la tensión aplicada.
Desde el punto de vista de la ingeniería es muy importante, y en ocasiones imprescindible, conocer cuál sería el comportamiento mecánico de los materiales, cuando se encuentran expuestos a condiciones extremas de servicio. Es por ello que muchos de losensayos de impacto se realizan en condiciones en las cuales se favorece la fractura frágil. Entre los factores que contribuyen a modificar el modo de fractura y que se pueden estudiar mediante el ensayo de impacto Charpy se encuentran:
* Bajas temperaturas.
* Estados de concentración de estrés multiaxiales.
* Tensiones residuales.
* Agujeros y muescas.
* Esquinas y rajaduras.* Altas tasas de estiramiento o deformación.
Algunos de estos factores que propician la ruptura frágil pueden ser simulados al fabricar una probeta con muescas o aplicando la prueba a bajas temperaturas.

a) Fractura dúctil, b) fractura moderadamente dúctil y c) fractura frágil sin deformación plástica

Tenacidad y pruebas de impacto
La tenacidad es una medida de la cantidad de energía queun material puede absorber antes de fracturar. Evalúa la habilidad de un material de soportar un impacto sin fracturarse. Esta propiedad se valora mediante una prueba sencilla en una máquina de ensayos de impacto.
Hay dos métodos diferentes para evaluar esta propiedad. Se denominan ensayos de Charpy y ensayo de Izod. La diferencia entre los dos radica en la forma como se posiciona la muestra. Laprobeta que se utiliza para ambos ensayos es una barra de sección transversal cuadrada dentro de la cual se ha realizado una muesca en forma de V.
Esta probeta se sostiene mediante mordazas paralelas que se localizan de forma horizontal en el ensayo tipo Charpy y de forma vertical en el ensayo tipo Izod. Se lanza un pesado péndulo desde una altura h conocida, este péndulo golpea la muestra aldescender y la fractura. Si se conoce la masa del péndulo y la diferencia entre la altura final e inicial, se puede calcular la energía absorbida por la fractura.
Las pruebas de impacto se utilizan para estudiar la tenacidad de un material. Estas pruebas mecánicas pertenecen al grupo de pruebas mecánicas dinámicas.
Existen de acuerdo a Charpy dos tipos de prueba de impacto:
* Prueba de impactocon flexión.
* Prueba de impacto con flexión y muesca.
Otras pruebas de impacto no incluidas en Charpy incluyen:
* Prueba a la caída.
* Pruebas de impacto a alta velocidad.
El ensayo de impacto genera datos útiles cuantitativos en cuanto a la resistencia del material al impacto. Sin embargo, no proporcionan datos adecuados para el diseño de secciones de materiales que contengan...