Practica 4- Ensayo Charpy de tracción y de flexión dinamica.El ensayo de traccion estatico nos da valores correctos de ductilidad de un material, no resulta preciso para determinar su grado de tenacidad o fragilidad, en condiciones variables de trabajo.

Los ensayos de choque determinan,pues, la fragilidad o capacidad de un material a absorber cargas instantaneas, por el trabajo necesario para introducir la fractura de la probeta de un solo choque, el que se refiere a la unidad de area, para obtener lo que se denomina resiliencia o tenacidad a la entalla , la cual se mide de la siguiente manera:

RESILIENCIA=EabsorvidaVolumen

=EA

πr 2 ∙ L0(enel casodeuna probetacircular )

Diremos que el objeto del ensayo de choque es el comprobar si una maquina o estructura fallara por fragilidad. El ensayo que vamos a utilizar en esta practica para medir la resilienciaes un ensayo de flexion por choque con el metodo charpy utilizando un pendulo tipo SATEC para ello . Este pendulo en su movimiento descendente aplicara la energia de ensayo necesaria.

Los objetivos de la practica son los siguientes: Realizar un ensayo de flexion por impacto o choque con el pendulo charpy

para poder caracterizar las propiedades mecanicas de un metal mediante su comportambiento tensión-deformación.

Familiarizarse con el empleo de estas tecnicas la normativa existente para los ensayos, las unidades de medida, los valores caracteristicos y la nomenclatura asociada a los resultados

Materiales necesarios:

1. Dos probetas de tipo charpy aprobadas por I.S.O con entallas en U de acero F1140 y de sección rectangular de las siguientes dimensiones:

L= 55 mm (largo)

W= 10 mm (ancho)

H= 10 mm (alto)

l=10 mm (distancia hasta la zona de trabajo)

2. Una probeta cilíndrica de acero F1140 según la norma de caracterización del ensayo, de las siguientes dimensiones:

L= 100 mm (longitud de la zona de trabajo)

L0=66,3 mm (longitud de la zona de trabajo con diámetro constante)

Ø=6,05 mm

3. Por último necesitaremos la máquina para realizar el ensayo en nuestro caso el péndulo charpy tipo SATEC.

Desarrollo de la practicaLo primero que haremos será preparar el péndulo para colocar posteriormente la probeta y poder realizar el ensayo, para ello se eleva el péndulo y se ajusta a la altura seleccionada para después ser liberado.

Una vez tenemos el péndulo listo se coloca la probeta sobre los apoyos y de forma que la entalla quede en la parte posterior a la cara que va a ser golpeada y en cuanto esté bien puesta , se suelta el péndulo. Este chocara con la probeta y se producirá la rotura en la muestra permitiéndonos medir los datos obtenidos.

A continuación se realizan los cálculos con los datos que hemos obtenido del ensayo y se vuelve a realizar el ensayo con el resto de probetas.

En el caso de la probeta cilíndrica la colocación es distinta pero la ejecución es exactamente la misma. La probeta tiene en sus extremos una zona roscada la cual se rosca al péndulo y a una pieza cilíndrica mas grande la cual hace que se produzca esa rotura . la colocación quedaría tal y como aparece en la siguiente imagen.

Cálculos de la practica

Probeta cilíndrica:

Una vez ya hemos realizado la parte practica del ensayo, comenzaremos a tomar los datos y a realizar los determinados cálculos.

Datos:

E suministrada=30kgm=300 J

Eabsorbida=11kgm=110 J

∅=6mm∅ '=4mm

L0=64mmL0'=71mm

Cálculos:

RESILIENCIA=EabsorvidaVolumen

=EA

πr 2 ∙ L0= 110

π ∙(62)2

∙64=0,0608J /mm3

A (% )=L0 '−L0L0

∙100=71−6464

∙100=10,94%

A (% )=∅ '−∅∅

∙100=4−66

∙100=−50%

Probeta prismática:

Una vez ya hemos realizado la parte practica del ensayo, comenzaremos a tomar los datos y a realizar los determinados cálculos.

Este tipo de ensayo de flexión dinámica a diferencia del calculado con la probeta cilíndrica puede tener tres posibles resultados dependiendo de lo siguiente:

1. Si la energía suministrada es igual que la energía máxima KU=E suministrada

2. Si la energía suministrada es menor que la energía máxima KU=E suministrada=Eabsorbida

3. si S < 100 mm2 en este último caso, utilizaremos probetas de sección reducida, y el resultado se expresara de la siguiente manera:

KU=E suministrada

(lado de la secc ionreducida)=Eabsorbida

Una vez conocemos como proceder según el caso que sea continuamos con la realización de los cálculos.

Primera probeta prismática:

E suministrada=300 J=Emaxima (caso 1) es lo máximo que podemos suministrarle con nuestra maquina y obtenemos una Eabsorbida=140J KU=140 J

Segunda probeta prismática:

E suministrada<Emaxima (caso 2) por lo tanto será menor de 300 J , nuestro caso en particular es de 200 J

E suministrada=200 J Eabsorbida=100J

KU 200=100J