Ensayo de Materiales 5-6

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  • 8/16/2019 Ensayo de Materiales 5-6

    1/9

    UNIDAD

    5

    DESIGNACIÓ¡TI

    SISTEMATICA

    DE

    H/ERROS

    YACEROS

    La

    DIN

    17006

    denomína

    a

    los

    aceros

    y

    hierros

    según

    su

    composición y contenido

    de

    lementos

    de

    aleación

    de

    la

    siguiente manera:

    aceros

    sin

    arear,

    cuando

    en

    su

    omposición

    los

    elementos

    de aleación

    están

    en una

    cantidad

    menor

    a

    o.5

    vo

    en

    si,

    enor

    a

    o.g

    o/o

    en

    Mn.,

    menor

    a

    o.1

    0A

    de

    Ar

    o

    ri

    y

    menor

    a

    o.25

    70

    de

    cu.

    Entre

    ros

    ceros

    sin

    alear

    tenemos

    los

    No

    APRoPIADos

    para

    tratamientos

    térmicos

    (aceros

    de

    onstrucción)

    que

    se

    designan

    con

    abreviatura

    st

    ,

    resistencia

    mínima

    a

    la

    tracción

    en

    /mm2, por

    ejemplo:

    st

    42

    Que

    se

    interpreta

    como

    un

    acero

    de

    construcción

    corriente

    con

    resistencia

    a

    la

    racción

    de

    410

    N/mm2.

    Apricabre

    para

    aceros

    según

    DrN

    1611,

    161

    z,

    1613,

    1621,

    622,1628,

    1629,

    1652.

    tv t1'

    '.,

    También'

    entre

    los

    aceros

    sin

    alear

    tenemos

    los

    ApRoplADos

    para

    tratamiento

    térmico

    (aceros

    de

    cementación

    y

    aceros

    bonificados),

    que

    se

    designan

    con

    un

    ímbolo

    c

    para

    el

    carbono

    presentá,

    seguido

    de

    la

    cantidad

    y

    si

    corresponde

    con

    un

    igno

    W

    para

    indicar

    la

    calidad;

    así

    por

    ejemplo:

    c35

    Que

    se

    interpreta

    como

    un

    acero

    aJ

    carbono

    con

    o.3s

    o/o

    de

    c,

    a

    los

    aceros

    conteniendo

    poco

    S

    y

    p

    se

    les

    añade

    K,

    por

    ejemplo:

    cK35

    En

    este grupo

    también

    están

    ros

    ACERos

    DE

    HERRAMTENTAS

    srN

    ALEAR que

    se

    esignan como sigue:

    c100w2

    Que

    se

    interpreta

    como

    un

    acero

    de herramientas

    con

    1

    vode

    c

    con

    caridad

    2.

    Entre

    los

    aceros

    aleados

    tenemos

    los

    de

    BAJA

    ALEACIóN

    con

    una

    cantidad

    menor

    al

     

    o/o

    de

    elementos

    especiales,

    por

    ejemplo:

    l5Cr3

    Que

    se

    interpreta

    como

    un

    acero

    al

    cr

    con

    o.15

    oilde

    c

    y

    0.75

    o/ode

    cr:

    los

    élementos

    aleados

    se

    ordenan

    según

    su

    yo

    decreciente

    (verdadero).

    Para

    los

    aceros

    de

    ALTA

    ALEACIÓN,

    con

    cantidad

    mayor

    al

    5

    o/o

    an

    elementos

    especiales.

    Así

    por

    ejemplo:

    Xl0CrNilBS

    Que

    se

    interpreta

    como

    un

    acero

    de

    alta

    aleación

    at

    cr

    -

    Ni

    con

    o.10

    0/o

    de

    c,.

    1

    B

    %

    de

    cr'

    8oA

    Ni'

    En

    aceros

    o fundiciones

    de

    aleación

    alta;

    er

    c va

    expresado

    en

    centésimas

    y

    los

    elementos

    de

    aleación

    en

    su verdadero

    porcentaje.

  • 8/16/2019 Ensayo de Materiales 5-6

    2/9

    Reconocidos

    como:

    Fundición

    respectivamente.

    Entre

    ras

    FUNDT.T.NES

    tenemos:

    fundiciones

    srN

    ALEA.TóN

    como

    tos

    GS

    que

    on

    los

    aceros

    mordeados

    y

    ros

    GG

    fundiciones

    gri=...

    por

    ejempro:

    GS_52

    Que

    se

    interpreta

    como

    acero

    mordeado

    con

    o

    =

    510

    N/mm2

    .

    o

    también:

    cs

    _

    c25

    Que se

    interpreta

    como

    un

    acero

    mordeado

    con

    0.25

    %

    de

    c;

    pero

    también:

    GS-55Cr6

    Que se

    interpreta

    como

    acero

    mordeado

    con

    o.55

    0A

    de

    c

    y

    1.5

    %ode

    cr.

    Las

    fundiciones

    GRTsES

    se

    designan

    con

    GG,

    seguido

    de

    otros

    símboros,

    como:

    GG_I8

    Que se

    interpreta

    como

    fundición

    gris

    con

    resistencia

    a

    Ia

    tracción

    de

    1BO

    N/mm2

    O

    también;

    GGK-.

    . .

    -

    ccz_.

    .

    .

    .

    gris

    coquilla,

    y

    Fundición

    gris

    centrifugada,

    La

    designación

    en

    caso

    de

    FUNDrcróN

    ALEADA

    es

    como

    sigue:

    ej.

    GH-

    25

    Que se

    interpreta

    como;

    fundición

    dura con

    2s

    mm. de profundidad en dureza.

    GTW-35

    Que se

    interpreta

    como;

    fundición

    mareabre

    branca

    con

    o

    =

    340

    N

    /mmz

    NOTA.

    Para

    obtener

    eloA

    verdadero,

    las

    cifras

    características

    de

    las

    adiciones

    de

    aleacién,

    en

    l

    caso

    de

    materiales

    de

    baja

    aleación,

    deben

    dividirse

    por:

    4

    para

    el

    Co,

    Cr,

    Mn,

    N¡,

    Si,

    W

    1O

    para

    etAl,

    Be,

    B,

    Cu,

    Mo,

    Nb,

    pb,

    To,

    Ti,V,Zr.

    100

    para

    et

    C,

    Ce,

    N,

    p,

    S.

    Para

    la

    designación

    completa

    se

    utilizan

    signos,

    retras

    características

    del

    tipo

    de

    usión,

    letras

    características

    sobre

    propÍedades

    qr"

    ,u=rrtr;;;i;;;;;;;;

    o

    de

    ra

    laboración,

    X

    para

    diferenciar

    un

    maierial

    de

    alta

    aleación,

    símbolo

    c

    (st)

    contenido

    de

    c

    (o

    resist'

    A la

    tracción),

    símbolo

    de

    los

    elementos

    de

    aleación,

    contenido

    de

    los

    ateriales

    aleados,

    cifra

    característica

    del

    ámbito

    de garantía,

    letra

    característica

    del

    stado

    del

    tratamiento,

    valor

    mínimo

    de

    la

    propieaao

    álcanzada

    con

    el

    tratamiento,

    y

    letras

    características

    para

    el

    estado

    superficial.

  • 8/16/2019 Ensayo de Materiales 5-6

    3/9

    5.2

    Normas

    de

    Calidad..

    La

    DIN

    171oo

    da

    las pautas

    de

    la

    normalízación

    en

    la

    identificación

    de

    los

    materiales

    para

    la

    industria.

    Así, por

    ejemplo,

    para

    los

    aceros

    de

    CoNSTRU.CIóN

    CORRIENTES, tenemos:

    st

    37-1

    Que se interpreta

    como:

    acero

    de

    construcción

    corriente

    con

    resistencia

    mínima

    a

    la

    tracción

    de

    360 N

    /mm2

    ,

    con

    o,2o

    o/o

    de

    c,

    apropiado

    para

    sordadura

    y

    forjado

    en

    estampa

    según

    la

    designación

    p

    St

    ZZ

    -

    1

    Para

    ACEROS

    DE

    CEMENTACTóN,

    tenemos

    por

    ejempto;

    ck

    l5

    Que

    se

    interpreta

    como;

    acero

    de

    cementación

    con

    o.1s

    o/o

    de

    C

    con

    resistencia

    a

    la

    tracción

    entre

    590

    ..780

    N

    /mm2

    ,

    adecuado

    para

    piezas

    de

    maquinaria

    con

    núcleo

    tenaz

    y

    superficies

    cementadas,

    tales

    como

    palancas,

    muñones,

    levas,

    herramientas

    de medida,

    ejes.

    En

    ACEROS

    BoNrFrcADos,

    tenemos

    ras

    siguientes designaciones:

    ck

    60

    Que se

    interpreta

    como:

    acero

    en

    estado

    bonificado

    con

    contenido

    medio

    de

    c

    de

    0.61

    7o,

    resistencia

    a

    ra

    tracción

    entre

    7g0

    ..

    g30

    N /mm2

    apto

    para

    engranajes,

    árbores

    de

    transmisión,

    ejes,

    vástagos

    para

    fresa,

    cigüeñales

    para

    esfuerzos

    grandes

    y

    medianos.

    CHAPAS

    FINAS

    de

    acero

    dulce,

    designado

    como:

    USt

    I3

    Que se interpreta,

    acero

    sin

    tratar

    U con

    contenido

    en

    C de

    o.1o

    o/o

    con resistencia

    a

    la

    tracción

    Rm

    =

    27o

    --

    370

    N

    lmm2, para

    embutición

    profunda,

    usado para

    conformación

    con

    tratamiento

    superficial

    de mejoramiento.

    Para

    la

    caracterización

    de la

    calidad

    y

    estado

    de

    la

    superficie, tenemos

    el

    siguiente

    ejemplo:

    TUSt

    37

    02

    Que se lee

    como

    chapa

    fina

    de

    acero

    Thomas

    sin

    calmar

    con

    superficie

    sin

    decapar.

    Acero

    para

    Muelles.

    [-os

    aceros

    para

    muelles

    son

    conformados

    en

    caliente,

    a

    partir

    del

    estado

    bonificado

    que

    significa

    que

    ha

    recibido

    un

    tratam¡ento

    térmico

    para

    elevar

    su

    tenacidad

    con

    determinada

    resistencía

    a

    la

    tracción,

    mediante

    temple

    y

    subsiguiente

    revenido

    generalmente

    a alta

    temperatura.

    Asítenemos

    er

    siguiente

    ejempro;

    60SiCr7

    Que

    se interpreta

    como

    Acero

    de calidad

    con

    o.6o

    o/o

    de

    C, aleado

    con

    Si

    y

    Cr

    en

    un

    7

    7o,

    con

    una

    resistencia

    a la

    tracción

    entre

    1320

    ..

    lsro

    N

    /

    mm2

    ".npt.roo

    p"r,

    ballestas,

    barras

    de

    torsión,

    muelles

    helicoidales,

    muelles

    de

    platillo,

    así

    como

    anillos

    elásticos.

    Aceros

    inoxidables_

    Tienen

    una abreviatura

    como

    la

    siguiente.

    X7

    Cr

    13

    Que

    se

    entiende

    como

    un

    acero

    de

    alta

    aleaclón

    ferrítico

    en

    estado

    recocido

    bonificado

    con

    una

    resistencia

    a

    la

    tracción

    entre

    4so

    ..650

    N

    lmm2.

  • 8/16/2019 Ensayo de Materiales 5-6

    4/9

    Unidad

    6

    PRUEBAS

    DE

    LOS

    MATERIALES

    DE

    INGENIERí.A-

    Los

    métodos

    de

    prueba

    e

    inspección

    pueden

    ser

    o

    no destructivos del objeto que

    se

    xamina

    y'

    por

    tanto,

    las pruebas

    se subdividen

    por

    lo

    común

    en

    dos

    áreas

    principales:

    ruebas

    destructivas

    y

    no

    destructivas.

    Las

    pruebas

    también

    se

    clasifican

    como

    ruebas

    físicas'

    químicas

    o

    mecánicas.

    Las pruebas

    físicas

    incruyen

    ra

    medición

    de

    antidades

    como

    peso

    especÍfico,

    y

    propiedades

    eléctricas,

    magnéticas,

    térmicas

    y

    pticas'

    Las

    pruebas

    mecánicas

    se

    iealizan

    con

    más

    frecuencia

    en

    los

    laboratorios

    de

    ngeniería'

    Estas

    incluyen

    la

    medición

    de

    propiedades

    como

    dureza,

    resistencia

    y

    fIli"XlS;:XX"ffi:?junto

    con

    ta

    inspección

    para

    encontrar

    defectos

    internos,

    se

    6.1

    Pruebas

    de

    tensión.

    La

    prueba

    de

    tensión.

    es

    la

    de

    más

    amplio

    uso

    en

    las

    pruebas

    mecánicas.

    La

    muestra

    edonda

    común para la prueba de

    tensión

    se muestra

    án

    la

    fig.

    6.1

    F¡9.

    6.1

    probetas

    de

    tracción

    para

    el

    acero.

    La

    muestra

    se

    sujeta

    con

    firmeza

    en

    una

    máquina

    con

    ra

    cuar

    se

    pueden

    apricar

    argas

    alineadas

    con

    el

    eje

    de

    la

    muestra.

    si,

    es

    necesario,

    se

    pueden

    fijar

    en

    ella

    un

    xtensómetro

    para

    medir

    los

    cambios

    en

    longitud.

    conforme

    la

    .r."i*

    se

    alarga

    entamente'

    las

    mediciones simultaneas

    de

    la

    cárga

    aplicada

    y

    la longitud se anotan

    ya

    ea en

    forma

    manual

    o

    se

    registran

    en

    forma

    autámática.

    Es

    conveniente

    convertir

    las

    argas

    en

    cargas

    unitarias

    o esfuerzos,

    y

    los

    cambios

    en

    rongitud

    en

    cambios

    unitarios

    n

    longitud

    o

    deformaciones-

    Los

    esfuerzos

    se

    calculan

    por

    la

    división

    de

    la

    carga

    ntre

    el

    área

    de

    sección

    transversal

    sobre

    la

    cual

    actúa

    la

    carga.

    Las

    deformaciones

    se

    encuentran

    por

    la

    división

    del

    cambio

    en longitud

    por

    la

    longitud

    calibrada,

    esto

    es,

    ntre

    la

    longitud

    original

    de

    la

    muestra.

    Las

    relaciones

    esfuerzo-deformación

    cleterminadas

    en esta

    forma

    pueden

    aplicarse

    a

    muestras

    y

    miembros

    estructurales

    uyas

    dimensiones

    difieren

    de

    ras

    de

    ra

    muestra

    de

    prueoa.

    La

    prueba

    se

    compreta

    uando

    la

    muestra

    finarmente

    se rompe.

    vr

    ueva

    sE;

    I

    En

    la

    DIN

    1602

    (scharkus),

    se

    dan

    los

    conceptos

    para

    er

    ensayo

    de

    resistencia.

    ##:'

    se

    dan

    las

    dimensiones

    de

    las

    probetas

    dL

    tracción

    para

    et

    acero

    s/DtN

    La

    prueba

    de

    tensión

    da

    la

    información

    sobre

    el

    módulo

    de

    elasticidad

    E

    (nródulo

    de

    oung)'

    Este

    módulo

    indica

    la

    propiedad

    llamada

    rigidez;

    los

    valores

    pequeños

    de

    E

    ;H:r1,H:teriares

    frexibres

    v

    ros

    varores

    grandes

    de

    E

    refrejan

    rigidez

    y

    farta

    de

    conforme

    el

    esfuerzo

    y

    la

    deformación

    aumentan

    en

    una

    prueba

    a

    la

    tensión,

    con

    el

    iempo

    se

    arcanza

    un

    punto

    ar

    cuar

    er

    esfuerzo

    y

    ra

    deformación

    ya

    no

    son

    roporcionales

    en

    forma

    directa

    uno

    a la

    otra.

    El

    esfuerzo

    más

    bajo

    al

    cual

    el

    esfuerzo

    y

    la

    deformación

    ya

    no

    son proporcionales

    se

    conoce

    como

    límite

    proporcional.

    Más

    allá

    del

    límite proporcional,

    la

    deformación

    aumenta

    con

    más

    rapidez

    que

    el

    esfuerzo,

  • 8/16/2019 Ensayo de Materiales 5-6

    5/9

    y

    el

    mater¡al

    queda

    deformado

    permanentemente.

    La

    deformación

    permanente

    ocurre

    l

    primer

    esfuerzo

    denominad

    o

    trr¡tu

    etástico.

    r-""

    o.rorn,aciones

    abajo

    der

    rímite

    lástico

    se

    conocen

    como

    deformaciones

    etást,"ri,."

    objetos

    deformaáos

    en forma

    lástica recuperan

    sus

    dimensiones originales

    al

    etim¡narse

    la

    carga.

    En

    los

    aceros

    ulees

    con

    deformación

    en

    aumento.,

    se

    arcanza

    un

    punto

    en

    er

    cuar

    ra

    deformacién

    umenta

    sin

    que

    haya

    incremento

    adicional

    en

    er

    esruJrzo"

    Este

    esfuerzo

    se

    denomina

    ;.H3"T,T:H,fi,:,j;:[j"

    cedencia

    ""

    o"t.,.rin]

    con

    más

    racirídad

    que

    er

    rímite

    Más

    allá

    del

    limite

    de

    la

    acción

    elástíca,

    .la.muestra

    sujeta

    a

    ra

    tensión

    ar

    principio

    se

    larga

    con

    uniformidad

    en

    toda

    su

    rongitud.

    con

    er

    a,lrpo,

    er

    alargamiento

    tiende

    a

    oncentrarse

    en

    una

    región,

    y

    ya

    que

    el

    volumen

    der

    materiar

    no

    cambia,

    esto

    resurta

    n

    el

    desarrollo

    de

    una

    consti¡ác¡on.

    Esto

    se

    ilama

    rormación

    der

    cueilo.

    Er

    cambio

    en

    iT:Hi",i,;5'i:-'#,:n;a.

    ronsrt'J

    de

    caribración

    originar

    se

    expresa

    como

    un

    Yo

    elongac¡on =

    ----I-

    - ::

    x

    1oo

    Lo

    Donde

    Lf

    es

    la

    longitud

    final

    y

    Lo

    es

    la

    longitud

    iniciar.

    Er

    porcentaje

    de

    arargamiento

    es

    n

    factor

    relacionado

    con

    la

    capacidad

    del

    materirl

    p;;

    sufrir

    deformación

    inelástica.

    sta

    capacidad

    se

    llama

    duciilidad.

    Er

    cambio.;;iárea

    dividida

    por

    ra

    sección

    ransversal

    origínal

    de

    la

    mue=t,a

    expresa

    como

    un

    porcentaje

    de

    reducción

    der

    rea'

    Este porcentaje

    también

    es

    un

    .f3ctor

    o*

    r"

    "rpacidad

    del

    material

    para

    sufrir

    eformación

    inelástica'

    La

    falta

    de

    ductilidao

    se

    "ono""

    "o,.no

    fragiridad.

    La

    ductiridad

     

    la

    fragilidad

    son

    muy

    importantes

    en

    ras

    operaciones

    Je

    formado,

    porque

    tienden

    a

    eterminar

    con

    qué

    tanta

    severidad

    puede

    deformarse

    el

    material

    sin

    desgarrarlo

    o

    omperlo'

    El

    recocido

    tiende

    a

    restablecer

    la

    ductii¡ááo

    "

    ros

    materiares

    metáricos

    eformados

    en

    frío de

    modo

    qr"

    pr.o.n

    continuar";;;

    operaciones

    de

    formado.

    La

    uctilidad

    está

    relacionada

    también

    con

    el

    corte

    der

    metar;

    ra

    ductiridad

    excesiva

    por

    ro

    eneral

    tiende

    a

    asociarse

    con

    el

    desarrollo

    de

    acabados

    burdos

    en

    ra

    superficíe

    de

    artes

    maquinadas

    y

    con

    tasas

    artas

    de

    desgaste

    en

    ras

    herramientas.

    El endurecimiento

    por

    trabajo

    afecta

    el

    corte

    del

    metar,

    ya

    que

    ra

    viruta

    der

    meta,ega

     

    deformarse

    con

    más

    sever¡dad

    antes

    de

    que

    ""

    a."pr.nda

    de

    ra

    pieza

    de

    trabajo.

    La

    ran

    dificultad

    para

    maquinar

    aceros

    inoxidables

    austeníticos

    debe

    expricarse

    en

    base

    l

    valor

    mayor

    del

    coeficiente

    de

    endurecimiento

    por

    trabajo

    de

    esas

    areaciones.

    ya

    ue

    ros

    aceros

    austeníticos

    son

    bastante

    dúctires,

    ocurre

    gran

    cantidad

    de

    ndurecimiento

    por

    trabajo

    antes

    de

    que

    se

    arcance

    er

    punto

    de

    rotura.

    Esto

    afecta

    en

    orma

    adversa

    er

    consumo

    de

    potencia

    y

    er

    desgaste

    de

    herramientas.

    El

    área

    bajo

    la

    curva

    tensión

    -

    deformación

    indica

    ra

    tenacidad,

    es

    decir,

    energía

    que

    uede

    absorberse

    por

    el

    material

    hasta

    el

    punto

    de

    rotura.

    6.2

    Pruebas

    de

    dureza.

    Aunque

    la

    prueba

    de

    dureza

    no

    da

    en

    forma

    directa

    tanta

    información

    detallada

    como

    a

    prueba

    a

    la

    tensión,

    es

    tan

    rápida

    y

    conveniente

    que

    tiene

    un

    uso

    más

    amplio.

    por

    Io

    omún

    la

    dureza

    se

    define

    como

    la

    iesistenc¡a

    oe

    un

    ma-ürial

    a

    la

    penetración.

    En

    las

    ruebas

    más

    aceptadas,

    se

    oprime

    un

    indentador

    en

    la

    superr¡cie

    del

    material

    con

    una

  • 8/16/2019 Ensayo de Materiales 5-6

    6/9

    carga

    conocida

    apl¡cada

    lentamente,

    y

    la

    extensión

    de

    ra

    ímpresión

    resurtante

    se

    mide

    ::¿Ti:J':ff:T

    :"ufl:il,,',¡1,i'n""io"

    ;,;";;;.cha

    por

    un

    ¡noentador

    con

    una

    pequeña,

    ¡

    rr¡qtsrr''r

    suave'

    y

    lo

    opuesto

    es

    cierto

    para una

    impresión

    "t:.11-Ti

    '¿1"ffi#:.]"';,'':;

    una

    runción

    der

    rímíte

    erástíco

    (esto

    es,

    resistencia

    a

    ra

    iJ:;,.,"::T

    e;jo

    nor

    trabajo

    .,

    ,"uoÍ,1'j.T:"=?,:'i:;

    ,H?,:T;:1..;l

    ;:aL:fJj:J;

    ra

    cto

    re

    s

    "o,"

    o,,T

    :,

    i.Ti

    H,

    miH,;:,i

    ::

    ;

    :::

    ":JTiT[:::;.h:*"::

    eterminar

    si

    las

    técnicás

    o;

    pt"".io

    están

    cumpriendo

    sus

    objetivos.

    Entre

    las

    écnicas

    de proceso

    que

    pueden

    monítorearse

    con

    i*ito

    ""t¿n

    er

    tratamiento

    térmíco,

    ,"i

    #::;:

    :

    i;#:

    l",x,,tJ

    lx,

    jm*:

    i",iiü-:,i",

    i:

    ;;;

    ;;."

    d

    e

    u

    n

    ó

    n

    v

    ra

    tenacidad,

    tienen

    una'reraciJn

    fija

    entre

    ",

    orr,

    ,iT,ffi§

    rjj'J.. ;

    rgJ;:,,ffi:

    X

    l*"""jf

    "X'ff

    #

    #,:'

    :5o

    :'"11:'^?"'ffi

    *

    ::ff:ff

    .x"

    "

    ¿

    n

    ¡

    c,

    s

    m

    e

    o

    i

    a

    n

    ü,

    e

    ct

    u

    ra

    s

    d

    e

    El

    probador

    de

    dureza

    Brinell

    presiona

    una

    bola

    cie

    acero

    o

    carburo

    endurecido

    con

    un

    iámetro

    de

    1o

    mm.

    contra

    un

    metar

    mediante

    rnr.".g,

    fija.

    se

    usa

    una

    carga

    de

    ooo

    kg para

    probar

    aleacione"

    tu'a"r"

    y

    areaciones

    de

    dureza

    simirares.

    cuando

    se

    rueban

    latón

    y

    areaciones

    "rrr.",

    se

    utíriza

    ,n,

    "rrg,

    de

    500

    kg.

    Er

    tiempo

    de

    carga

    e

    especifica

    entre

    10

    y

    30

    segundos,

    dependiendo-oe

    la

    areación

    que

    se

    examina.

    espués

    se quita

    la

    caiga,

    ""

    ;J;

    et

    díámetro

    ou

    t.-i.np..sión

    ro

    más

    cerca

    a

    0.01

    m''

    con

    un

    microscopio

    o

    un

    rastreador

    laser

    prr.

    t."trra

    automática.

    La

    dureza,

    que

    s

    en

    reafidad

    la

    carga

    dividida

    entre

    el

    área

    de

    impresion,

    se

    ree

    en

    forma

    directa

    ffi?:T:;:abras

    para

    ras

    cuares

    se

    han

    carcurado

    orÁrr=

    para

    diversos

    díámetros

    de

    Es

    probabfe

    que

    la

    prueba

    de

    dureza

    Rockweil

    sea

    er

    método

    de

    uso

    más

    amprio

    para

    ruebas

    de

    dureza,

    Los probador."

    Ro"L.err

    usan

    p.ru"trroores

    y

    cargas

    mucho

    más

    equeños

    que

    el

    probador

    Brinell.

    Están

    disponibres-*r"tro

    tamaños

    de

    boras

    duras

    de

    JÍff##yilX=

    de

    diámetro

    lo

    ,naro

    que

    un

    diamante

    de

    rorma

    cónica.

    ya

    que

    ros

    mpa

    ,-"

    *,.o."'"'"Ti i:"?,

    "ü';iii

    ,,i

    ffifff.Tf

    j:*;:,:::,j:,ili:J

    medíante

    una

    carga

    menor

    de

    10

    kg.La

    carátura

    inJ¡caoora

    se pone

    en

    cero

    y

    ntonces

    se

    aplica

    una

    carga

    mayor

    de

    60,

    1oo

    ó

    ,

    áo

    *g

    ,

    forzando

    er

    penetrador

    entro

    de

    ra

    muestra.

    Después

    iu

    r,

    remoción

    ou

    lu

    carga

    mayor,

    ra

    muestra

    ndentada

    se

    recupera-ligeramente

    y

    la profundidad

    finar

    de

    penetración

    se

    registra

    en

    orma

    directa

    en

    la

    carátula

    indicador.

    "o.o

    un número de

    dureza.

    Las dos escaras

    de

    so

    más común son

    ra

    escala

    Ray

    ra

    escara

    Rc,

    Que

    corr""ponden

    a

    ra

    bora

    de

    1116"

    [;

    li.""na

    mayor

    de

    1o0

    tg

    v

    ál

    penetrador

    de

    criamante

    con

    una

    carga

    mayor

    de

    i¿

    t#Tt'*l'o"n'"'"1

    Rockwell

    usa

    una

    carga

    menor

    de

    3

    kg

    y

    cargas

    mayores

    de

    Los

    probadores

    de

    microdureza

    de

    uso

    más

    frecuente

    son

    los

    probadores

    Vickers

    y

    ukon'

    Ambos

    emplean

    un penetrao*

    o.

    diamante.

    El

    diamante

    penetrador

    vickers

  • 8/16/2019 Ensayo de Materiales 5-6

    7/9

    5::*::.:ffiimpresión

    de

    forma

    cuadrada;

    er

    penetrador

    Knoop

    que

    se

    utiriza

    con

    er

    ffi

    j[q;:ffit?ft.,:;[1ffi:il:::i'Jil*:j:ll;,1;:,ffi:T:];::g.::

    6.3

    prueba

    de

    impacto

    en

    barra

    con

    muesca.

    contra

    ro

    que

    pudiera.

    esperarse

    por

    er

    .nombre,

    ra

    prueba

    de

    impacto

    no

    proporciona

    n

    medio

    para

    estudiar

    la

    respuesta

    oe

    mater¡atel'l'

    "rrn""

    de

    afta

    verocidad.

    Es

    osible

    que

    el

    resultado

    ooten¡io

    no

    difiera

    ,nr"r,o

    "i

    rJ"

    cargas

    se

    aprícan

    rentamente,

    omo

    en

    la

    prueba

    a

    la

    tensión.

    La

    prueba

    ,r

    ¡r,]pn"to

    de

    barra

    con

    muesca

    roporciona

    un

    modo

    rápido

    de

    aplicar

    la

    carga

    v

    *.Jil

    ra

    tenacidad

    de

    una

    barra

    con

    uesca'

    es

    decir'

    la

    capacidad

    de

    absorou,

    Jn..girli.os

    resurtados

    de

    ra

    prueba

    son

    tiles

    al

    comparar'-

    para

    composición

    dada,

    ro"-uiuio"

    de

    ra

    historía

    previa

    en

    Ia

    enacidad'

    De

    interés

    particular

    ";;;.

    respecto,

    es

    er

    efecto

    der

    tratamiento

    térmico

    en

    as

    propiedades

    del

    acero'

    er =oo.ecrlentamiento

    0.,

    l"uro

    menoscaba

    su

    tenacidad.

    uchas

    composiciones

    de

    acero1i"ra."

    a peroe,

    *"J.,d"o

    conforma

    se

    aproximan

    a

    emperaturas

    más

    bajas

    del

    Or"i.

    O*

    congelación.

    La

    prueba

    de

    impacto

    en

    barra

    con

    uesca

    proporciona

    un

    medio

    para

    determinar

    los

    mi,

    omposiciones

    diferentes.

    ¡r¡¡r¡dr

    ros

    margenes

    de

    fragilización

    para

    La

    muestra

    se

    sostiene

    en

    un

    tornillo

    rígido

    de

    mordazas

    olpe

    dado

    por

    un

    péndulo

    qr"

    r¡r;,

    u

    un_a-

    velocidro

    ."r.?,i:r::,":::::;rr.:"ffi

    ,i:

    :ffJ:"

    absorbida

    por

    ra

    muestra,

    es

    ra

    ¿ifer"n"i,

    .ntrl'r"

    un".gí"

    de

    entrada

    y

    ra

    de

    6.4

    Pruebas

    de

    flexión-

    Estas

    pruebas

    de

    enrasribras,"; [q::"-T]:'?:".,:f.ü:to,.i".*,"í.,:T;ffi:::f.":,11ffi

    :;

    n

    materiales

    que

    son

    frágiles

    o

    muy

    duros,

    y

    que

    ;=; prestan

    por

    si

    mismos

    a

    ras

    ffi:3::

    :;n.,':,,r',:

    "tii,fl*tl"o",

    'ro,.io,

    nierro

    i,"oiál

    y

    concreto

    por

    ro

    común

    se

    6.5

    Pruebas

    a

    temperaturas

    attas.

    Las

    propiedades

    a

    temperaturas

    artas

    son

    ,

    muy

    importantes

    en

    er

    diseño

    de

    plicaciones

    como

    turbinas

    Oe

    gas

    y

    J.

    ,rpor,

    lineas

    de

    v

    le

    cohetes,

    fuentes

    de

    potencia

    ,ú"r"..T"";.':',:=^"".::l:::l

    a.alta

    presión;

    motores

    que

    operan

    a

    temperaturas

    y

    or.",on""1l,:":tt"'un'

    y

    equipos

    de procesos

    químicos

    Deben

    mencionarse

    algunas consideraciones especiales

    c

    emperaturas

    artas.

    Entre

    estas

    se

    cuentan

    ros

    .r.li.lr"I'"',"Jn:ffi,r".:

    alentamiento

    y

    el

    tiempo

    de

    la

    temperatura

    de

    ta

    pieza

    oe

    prueba

    antes

    y

    durante

    ra

    rueba'

    Ya que

    las

    estructuras

    y

    propiedades

    tos

    materiares

    metáricos

    pueden

    lterarse

    en

    forma

    significativa

    p",

    1""

    temperaturas

    alta

    adelante.

    re, ¡ye,srurds

    arras,

    como

    se

    explicará

    mas

  • 8/16/2019 Ensayo de Materiales 5-6

    8/9

    6-G

    pruebas

    de

    fatiga.

    Es

    probable

    que

    más

    componentes

    .metálicos

    failen

    por

    fatiga

    gue

    por

    cuarquier

    otra

    ausa

    mecánica.

    por esta

    razón

    ras

    prueba=

    J"

    ?,,ga y

    determinación

    de

    ras

    ropiedades

    reracíonadas

    con

    ra

    fatiga

    so

    de

    importancia

    extrema.

    La

    falla

    a

    la

    fatiga

    ocurre

    por

    la

    aplicación

    repetida

    de

    pequeñas

    cargas,

    ras

    cuares

    por

    i

    mismas

    son

    incapaces

    de

    producir

    deformación

    pll"1i",

    que

    pueda

    detectarse.

    con

    l

    tiempo

    estas

    cargas

    hacen

    que

    se

    abra

    una gii"tu

    y

    se

    propague

    a

    través

    de

    ra

    ;:Jffi,:::re

    Ia

    intensificación

    oL

    tos

    esfuerzos

    v,"po,-

    ¿rt¡ro,

    resurtJ

    un,

    ro",rra

    rrásir

    Las

    pruebas

    a

    la

    fatiga

    se

    llevan

    a

    cabo

    con

    más

    frecuencia

    mediante

    una

    muestra

    H:,§::":;:H:j':1"=:'j=.1,[fl'":0",

    carsado

    "^

    J;"

    puntos

    como

    una

    visa

    simpre

    La

    fa'a a

    ra

    fatiga

    princípia

    en

    er

    punto

    de

    esfuerzo

    más

    arto.

    Este

    punto

    puede

    eterminarse

    por

    la

    forma

    de

    una parte,

    por

    ejempl;,

    ;.,

    concentracién

    de

    tensiones

    n

    una

    ranura,

    también

    puede

    deberse

    al

    acabado

    oe'ta

    superficie,

    como

    marcas

    de

    erramienta

    o

    araños

    y

    por

    vacios

    internos

    como

    grretas

    de

    contracción

    y

    grietas

    de

    nfriamiento

    en

    las

    fundiciones

    y

    soldadurr",

    pof

    o"á.to"

    introducidos

    durante

    er

    5,::7;,.[:::n'"o'

    v

    por

    defectos

    v

    esfuerzos

    inrroducidos

    por

    ros

    recubrimientos

    La

    prueba

    la

    fatiga

    de

    plásticos

    es

    de

    dos

    tipos:

    ra prueba

    estátíca

    a

    ra

    fatiga

    es

    ::;3"'¿fiJ',

    rff::,:'"

    ly,T:J:;JJ§"5;;

    '"";rueba

    dinámica

    a ,a

    ratisa

    6-7

    Pruebas No

    destructivas.

    La

    mayoría

    de

    los

    métodos

    de

    pruebas

    no

    destructivas

    tienen

    el

    propósito

    de

    detectariscontinuidades

    superficiales

    e

    internas

    capaces

    de

    causar

    fa¡as

    a

    ra

    fatiga

    o

    a

    argas

    estáticas'

    Estas

    pruebas

    se

    llevan

    a

    cabo

    en

    el

    trabajo

    en

    proceso

    de

    modo

    ue

    puedan

    rechazarse

    en

    forma

    oportuna

    las

    partes

    defectuosas.

    Las pruebas

    ambién

    se

    realizan

    en

    componentes

    usados

    durante

    el

    desensamblado

    del

    equipo

    ue

    ha

    estado

    en

    servicio,

    con

    Ia

    intención

    de

    detectar

    el

    inicio

    de

    grietas

    de

    fatiga.

    La

    radiografía

    de

    rayos

    X,

    rayos

    gamma

    y

    neutrones;

    actúa

    sobre

    papel

    o

    pelÍcula

    otográfica

    sensitiva'

    Los

    neutrones-

    chocan

    primero

    en

    una pantaila

    de

    transferencia

    ue

    produce

    una

    imagen

    radiada

    después

    de

    que

    han pasaoo

    a

    través

    del

    material.

    La

    adiación

    se

    pasa,

    absorbe

    y

    dispersa

    por

    objetos opacos.

    si

    un

    objeto

    tiene

    un

    lefecto

    interno pasará más

    radiación

    a

    través

    del

    área

    defectuosa

    gue

    a

    través

    de

    laegión

    sórida,

    y

    er

    efecto

    se

    mostrará

    como

    un

    área

    oscura

    en

    ra

    perícura.

    esafortunadamente,

    ra

    dispersión

    tiende

    a

    oscurecer

    er

    defecto,

    de

    modo

    que

    no

    ueden

    detectarse.

    los

    defectos

    pequeños.

    Los

    defectos

    planos,

    tales

    como

    las

    uperficies

    producidas

    por

    una

    grieta,

    no

    se

    detectan

    por

    rayos

    X,

    pero

    los

    defectos

    en

    res

    dimensiones,

    como

    porosidad

    por

    gas

    en

    una

    fundición,

    se

    disciernen

    con

    acilidad'

    La

    escoria

    y

    arena,

    que

    son

    muc\o

    menos

    densas

    que

    er

    metar,

    también

    se

    Los

    métodos

    magnéticos;

    para

    detección

    de

    defectos

    se

    basan

    en

    el

    principio

    de

    ue

    las

    discontinuidades

    distorsionan

    un

    bamp"

    -"g"árto

    inducido

    en

    un

    materiar

  • 8/16/2019 Ensayo de Materiales 5-6

    9/9

    ferroso.

    El

    método

    de

    prueba

    con partículas

    magnéticas

    o

    magnaflux,

    implica

    spolvorear

    la pieza

    magnetizada

    con

    partícuras

    ,rgi-.,éti"r"

    finas.

    Las

    partícuras

    se

    ::::';::'1":il#,"iL.'""

    ]'su"

    oet

    campo

    masnético

    en

    ros

    bordes

    de

    srietas

    en

    o

    Las pruebas

    uttrasónicas;

    pueden

    ap]i31rse

    a

    una

    amplia

    variedad

    de

    materiares

    y

    ormas:

    metares,

    prásticos,

    ";rá.i;r,.vidrio;

    rr.n¡nuJo,

    irno¡"¡áná",

    ;ñ;;.r,

    forjas,

    tc'

    una

    onda

    urtrasónica

    se

    transm¡te

    a

    través

    or'rnu

    sustancia

    y

    su

    acción

    se

    nterpreta

    en

    tres

    formas

    p",

    .á"irar

    discontinuioades.

    En

    la

    técnica

    del pulso-eco,

    as

    ondas

    se

    reflejan

    de

    la

    "'p..ro¡.

    lejana

    v

    0."0"

    ras

    superficies

    internas

    de

    iscontínuidades'

    un

    osciloscop¡o

    tr"="

    ras

    refrexion""

    ói"o"l.

    indicando

    ra

    posición

    y

    amaño

    de

    los

    defectos'

    El

    sonido

    se

    pasa

    a

    través

    der

    materiar

    y

    se

    capta

    en

    er

    otro

    ado

    en

    el

    método

    de

    transmisión.

    La

    energía

    perdida

    en

    er

    transito

    debido

    a

    ras

    eflexiones

    indica

    los

    tamaños

    y

    las

    posiciones

    de

    ros

    defectos.

    La

    técnica

    de

    esonancia

    aprica

    frecuencias

    de

    ciertos

    márgenes.

    /n

    ue¡ecros.

    La

    Las

    pruebas

    con

    líquidos

    penetrantes;

    las

    partes

    se

    sumergen

    en

    uno

    de

    esos

    luidos

    y

    entonces

    se

    limpian

    para

    secar

    cuarquier

    exceso.

    Entonces

    er

    fruido

    ::;"j3:1:rr:ilxr

    a

    sarir

    de

    ras

    s.i;tr"

    qr.

    regan

    a

    ra

    superficie

    cuando

    se

    esporvorea

    6.7

    Pruebas

    a

    la

    corrosión.

    El

    progreso

    de

    las

    pruebas

    de

    corrosión

    se

    sigue

    por

    los

    exámenes

    periódicos

    de

    las

    uestras

    para

    verificar

    ra pérdida

    de pu"á,

    rrs

    picadu.a",

    profundidad

    de

    ras

    icaduras,

    longitud

    y

    profundidad

    de grietas.

    Los

    resultados

    de

    las

    pruebas

    de

    corrosión

    son

    útires

    como

    una

    ayuda

    en

    ra

    erección

    e

    metares

    y

    areaciones

    para

    ,pti.r"tn"s

    particurares

    y

    como

    un

    supremento

    a

    ra

    nformación publicada

    sobre

    ta

    aci¡v¡oad

    química

    o.

    lo"

    .rturiales

    metálicos_