INSPECCIN ENSAYOS NO DESTRUCTIVOS

ENSAYOS DESTRUCTIVOS Y METALOGRFICOSENSAYOAnlisis de una o ms propiedades de un material o producto. Se intenta, simular las condiciones a las que va a estar expuesto un material cuando entre en funcionamiento.CLASIFICACIN DE LOS ENSAYOSSegn: la rigurosidad del ensayo. la naturaleza del ensayo. la utilidad de la pieza despus de ser sometida al ensayo. la velocidad de aplicacin de las fuerzas.

SEGN LA RIGUROSIDAD DEL ENSAYO Ensayos cientficos:Se obtienen resultados que se refieren a los valores numricos de ciertas magnitudes fsicas. Ensayos tecnolgicos:Se utilizan para comprobar si las propiedades de un determinado material son adecuadas para una cierta utilidad.

SEGN LA NATURALEZA DEL ENSAYO Ensayos qumicos:Permiten conocer la composicin, tanto cualitativa como cuantitativa del material. Ensayos metalogrficos:Consisten en analizar la estructura interna del material mediante un microscopio Ensayos fsicos:Se cuantifican, por ejemplo, la densidad, el punto de fusin, la conductividad elctrica... Ensayos mecnicos:Mediante estos se determina la resistencia del material cuando se somete a diferentesesfuerzos.

SEGN LA UTILIDAD DE LA PIEZA DESPUS DE SER SOMETIDA ALENSAYO. Ensayos destructivos:Se produce la rotura o un dao sustancial en la estructura del material. Ensayos no destructivos:Se analizan defectos internos de una determinada pieza sin daar su estructura.

SEGN LA VELOCIDAD DE APLICACIN DE LAS FUERZAS. Ensayos estticos:La velocidad de aplicacin de las fuerzas al material no influye en el resultado del ensayo. Ensayos dinmicos:La velocidad de aplicacin de las fuerzas al material juega un papel decisivo en el resultado del ensayo.

ENSAYOS ESTTICOS DE DUREZAPor dureza se suele entender la resistencia que ofrece un material al ser rayado openetrado por una pieza de otro material diferente.

ENSAYOS DE DUREZA AL RAYADO. MTODO MOHS DUREZA MARTENS MTODO DE RAYADO A LA LIMA.

ENSAYOS DE DUREZA A LA PENETRACIN- MTODO BRINELL MTODO VICKERS MTODO ROCKWELL

MTODO DE MOHSEn l se compara el material que se pretende analizar con 10 minerales tomados como patrones, numerados del 1 al 10 en orden creciente de dureza. Mtodo bastante impreciso1 Talco2 Yeso3 Calcita4 Fluorita5 Apatito6 Feldespato 7 Cuarzo8 Topacio9 Corindn10 Diamante

ENSAYO DE DUREZA DE MARTENS

Se emplea un cono de diamante con el que se raya la superficie del material cuya dureza se quiere medir.

a = anchura del surco

AM =1000 / a2

MTODO DE RAYADO A LA LIMASe somete al material a la accin cortante de una lima de caractersticas determinadas ,observando el efecto cortante producido.

MTODO BRINELLEl penetrador es una esfera de acero templado, de gran dureza, de dimetro (D) queoscila entre 1 y 10 mm, y a la que se aplica una carga preestablecida durante unintervalo de tiempo que suele ser de 15s.

CONDICIONES NORMALES DEL ENSAYO: Dimetro del penetrador D = 10mm. Carga aplicada F = 3000 kg Tiempo de carga t = 15s.

Si las condiciones son distintas a las normales debe representarse: 250HB 10 500 30

DUREZA DIMETRO CARGA TIEMPO

CARACTERSTICAS DEL ENSAYO: No se puede realizar sobre piezas esfricas o cilndricas. No es fiable en materiales muy duros y de poco espesor. Para que el error del ensayo por deformacin del material no sea muygrande, debe cumplirse: D/4 < d < D/2 Por aproximacin puede conocerse el tipo de acero que se ensayamediante la relacin: %C = (HB 80) / 141

MTODO VICKERS

En este ensayo el penetrador es un diamante tallado en 136 forma de pirmide debase cuadrada con un ngulo de 136 entre dos caras opuestas.

CARACTERSTICAS DEL ENSAYO: Las cargas aplicadas son ms pequeas que en el mtodo Brinell (oscilanentre 1 y 120kp). La ms empleada es la de 30kp. El tiempo de aplicacin oscila entre 10 y 30s. Se utiliza tanto para materialesduros como en blandos.Puede medir dureza superficial por la poca profundidad de la huella. Expresin de la dureza: 520 HV 30 15

DUREZA CARGA TIEMPO

MTODO ROCKWELL

En el ensayo lo que se mide es la profundidad de la huella, no el rea de la misma.consiste en hacer penetrar, en dos tiempos, en la capa superficial de la pieza un penetrador de forma prefijada y medir el aumento permanente de la profundidadde penetracin.

TIPOS DE PENETRADORES Para materiales blandos (entre 60 y 150HV) se utiliza un penetrador de acero de forma esfrica de 1,59mm de dimetro, y as se obtiene la escala de dureza Rockwell B (HRB). Para materiales duros (entre 235 y 1075HV) se emplea un cono de diamante con un ngulo de 120 obtindose as la escala de dureza Rockwell C (HRC)

PROCEDIMIENTO: En ambas escalas de dureza se aplica, inicialmente, una precarga de 10kp, con lo que el penetrador originar una huella de profundidad h0. Aplicacin de la carga suplementaria F1 que origina la huella h1. Eliminar la carga F1. Reaccin elstica del material que eleva al penetrador una cierta altura quedando la huella permanente h

e = h - h0

La mquina del ensayo de Rockwell mide la diferencia e y se expresa la dureza de la siguiente forma: HRC = 100 e

HRB = 130 e

ENSAYOS DINMICOS DE DUREZAVentajas: rapidez, comodidad y utilidad, ya que se pueden hacer en cualquier lugar por utilizar equipos porttiles. Desventaja: menor fiabilidad del ensayo.

Los ms utilizados: MTODO SHORE MTODO POLDI

MTODO DE SHORESe basa en la reaccin elstica del material sometido a la accin de un percusor que, despus de chocar con la probeta a ensayar, rebota hasta una cierta altura. El n de dureza HS se deduce de la altura alcanzada en el rebote

CARACTERSTICAS DEL ENSAYO: No es de gran precisin, pero es muy rpido. equipo es fcil de manejar, poco voluminoso y de coste reducido. Apenas produce deformacin en la probeta (no deja huella)

MTODO DE POLDIEs un mtodo de impacto que consiste en lanzar una bola de acero de 5 mm dedimetro sobre una probeta del material objeto de medida, de manera que elimpulso produzca una huella permanente.H = dureza del material.Sp= superficie de la huella patrn.S= superficie de la huella en el material.Hp= dureza de la probeta patrn.

ENSAYO DE TRACCINEl ensayo consiste en someter una pieza de forma cilndrica o prismtica dedimensiones normalizadas (probeta) a una fuerza normal de traccin que crececon el tiempo de una forma lenta y continua, para que no influya en el ensayo, el cual finaliza, por lo general, con la rotura de la probeta.

Durante el ensayo se mide el alargamiento (Al) que experimenta la probeta al estar sometida a la fuerza (F) de traccin. De esta forma se puede obtener un diagrama fuerza (F) alargamiento Al

Para que el resultado del ensayo dependa lo menos posible de las dimensiones de la probeta y que, por tanto, resulten comparables los ensayos realizados con probetas de diferentes tamaos, se utiliza el diagrama:

ENSAYO DE TRACCIN TENSIN:Es la fuerza aplicada a la probeta por unidad de seccin; es decir, si la seccininicial es So, la tensin viene dada por

DEFORMACIN O ALARGAMIENTO UNITARIO:Es el cociente entre el alargamiento Al experimentado y su longitud inicial (Lo).

ENSAYO DE COMPRESINEstudia el comportamiento de un material al ser sometido a una cargaprogresivamente creciente de compresin. Se realiza en una mquina universal deensayos.

ENSAYO DE RESISTENCIA AL CHOQUE (I)Permite determinar la energa absorbida en la rotura de una probeta normalizada producida por un golpe seco de un martillo en su cada

CARACTERSTICAS DEL ENSAYO: Se coloca la probeta y se levanta el martillo hasta ho respecto de la probeta. El martillo se deja caer para que por choque rompa la probeta y llegue hasta hf.

ENSAYO DE RESISTENCIA AL CHOQUE (III)La energa ser:W= P(hohf) = PL(coscos)

P = peso del pndulo (kg).L = longitud del pndulo (m).W= energa empleada en la rotura kgm).

y = ngulos formados por el pndulo.

El valor de la resiliencia del material se define como el trabajo de rotura porunidad de superficie A:

= W/A

= resiliencia del material (kgm/cm3)W = energa empleada en la rotura (kgm)A = seccin de la probeta (cm3)

ENSAYO DE FATIGAPermite medir la resistencia que presenta un material a esfuerzos que, siendo variables en sentido y magnitud, e inferiores a los de rotura o lmite elstico, puede provocar su rotura.LMITE DE FATIGA: Es el mximo valor de tensin al que podemos someter un material sin romperse, independientemente del nmero de veces que se repita la accin.

ENSAYO DE CIZALLADURA O CORTADURALa cortadura es el esfuerzo que soporta una pieza cuando sobre ella actan fuerzas contrarias y situadas en planos contiguos:= esfuerzo de trabajo.P = tensin aplicada.A0= seccin inicial de la probeta.

= P/A0

METALOGRAFAES LA CIENCIA QUE ESTUDIA LA ESTRUCTURA Y LAS PROPIEDADES DE LOS METALES Y ESTABLECE LA RELACIN QUE EXISTE ENTRE SU COMPOSICIN, ESTRUCTURA Y PROPIEDADES (GULIAEV 1978)RELACIN QUE EXISTE ENTRE SU COMPOSICIN,

COMO TODOS LOS METALES SON OPACOS (PARA LA LUZ VISIBLE), LA FORMA DE LOS CRISTALES, SU TAMAO Y DISPOSICIN MUTUA SE ESTUDIAN VALINDOSE DEPROBETAS ESPECIALMENTE PREPARADAS

MICROSCOPIOES UN INSTRUMENTO QUE PERMITE VER OBJETOS QUE SON DEMASIADOS PEQUEOS PARA SER OBSERVADOS POR EL OJO HUMANO

EL RAYO PROCEDENTE DE UN FOCO LUMINOSO SE REFLEJA EN LA PROBETA Y PASA A TRAVS DEL OBJETIVO Y DEL OCULAREL MICROSCOPIO PTICO TIENE SUS LIMITACIONES (NO OBSERVA CRISTALES MENORES A 0.40.6 MICRAS

Donde:d: Resolucin: longitud de onda: ngulo de abertura del objetivon: ndice de refraccin del objetivo

MICROSCOPIOS ELECTRNICOS

FUNCIONA CON UN HAZ DE ELECTRONES GENERADOS POR UN CAN,ACELERADOS POR UN ALTO VOLTAJE Y FOCALIZADOS A TRAVSDE LENTES.

Est constituido por un sistema ptico electrnico:can de electrones ,sistema de lentes y una pantalla fluorescente, los cuales estnensamblados en una columna vertical en alto vaco

Para utilizarlo, se requiere de probetas ultrafinas, no mayores de miles de Angstroms

PULIDO MECANICOEs una tcnica de preparacin superficial de muestras, incluye una serie de fases donde se utiliza material abrasivo como lijas y partculas muy pequeas A fin de obtener una superficie lisa y brillante