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etales a Altas Temperaturas
1.1 Pruebas a Temperatura Elevada

El comportamiento que se observa en los metales al someterlos a esfuerzos a altas temperaturas depende de la duración del periodo de prueba. Como la expectación de vida de las piezas de maquinaria suele ser alta, no es posible llevar a cabo un ensayo por muchos años para determinar qué utilizar en la construcción actual. Esnecesario extrapolar basándose en ensayos de tiempos más cortos; sin embargo, esta extrapolación debe hacerse con gran cuidado a partir de pruebas que proporcionen datos útiles. Esto es especialmente difícil para aplicaciones a alta temperatura, ya que ocurrirán cambios en el comportamiento conforme transcurra el tiempo a la temperatura de trabajo.
En las pruebas a alta temperatura, es necesariodeterminar la dependencia de la resistencia límite (resistencia a la ruptura) y la resistencia a la cedencia (resistencia a la fluencia) respecto al tiempo de aplicación del esfuerzo.
Se han diseñado muchas pruebas para realizar estudios a alta temperatura, pero las más ampliamente utilizadas son:
A) Pruebas de fluencia con pequeñas deformaciones: bajas rapideces de esfuerzos y deformación durantelargos periodos.
B) Pruebas de esfuerzo-ruptura (fluencia-ruptura) con mayores deformaciones: intensidades mayores de esfuerzos y deformación durante periodos más reducidos.
C) Pruebas tensiles de tiempo corto con grandes deformaciones: rapideces de esfuerzos altos y deformaciones severas disponibles con el tiempo usual de pruebas de tensión.

1.1.1 Pruebas de fluencia

La fluencia es unapropiedad de gran importancia en los materiales para aplicaciones a alta temperatura. Puede definirse como un flujo plástico lento y continuo, bajo condiciones constantes de carga o esfuerzo. La fluencia generalmente se asocia con una rapidez de tiempo de deformación que continúa aún bajo esfuerzos inferiores a la resistencia de cedencia nominal a la temperatura específica a la cual está sujeto elmetal. Ocurre a cualquier temperatura, aunque su importancia depende del material y del grado en que se quiera evitar que la deformación continúe.
Una prueba de fluencia es simplemente una prueba de tensión efectuada a carga y temperatura constante. Hay un medio para medir la elongación de la muestra con mucha precisión y un medio para calentar la muestra bajo condiciones estrechamente controladas. Lafluencia total o porcentaje de elongación se grafica contra el tiempo, cubriendo para ello la duración completa de la prueba.

1.1.2 Pruebas de esfuerzo-ruptura

Estas pruebas tienen por objeto determinar la capacidad de un material para resistir la fractura a altas temperaturas. En las pruebas de esfuerzo-ruptura, las cargas son suficientemente altas para producir rupturas comparativamenterápidas. El tiempo utilizado suele estar entre 10 y 400 hr, aunque algunas pruebas se pueden efectuar en 1000 hr.
Una serie de muestras son rotas a cada temperatura de interés, bajo carga constante, seleccionando los esfuerzos de tal manera que las fracturas se presenten a partir de unos minutos hasta varios cientos de horas. Los resultados generalmente se grafican en coordenadas log-log y, si noocurren cambios estructurales durante el periodo de prueba, la relación entre el esfuerzo de ruptura y tiempo y la ruptura efectiva es lineal.
Las principales diferencias entre las pruebas de esfuerzo-ruptura y las de fluencia son el tiempo de prueba, el nivel de rapidez de esfuerzo o deformación, y la sensibilidad de control y medición de temperatura, carga y deformación. Antes de la fractura esposible determinar la elongación como función del tiempo, como en una prueba ordinaria de fluencia. De estos datos, también se puede determinar la rapidez de fluencia en condiciones estables o mínima rapidez de fluencia para esfuerzos muy altos.

1.1.3 Pruebas de tensión en tiempos cortos

Estas pruebas se utilizan para estudiar el efecto de calentar una muestra y probarla bajo intensidades...