Práctica 5.- Ensayos Péndulo Charpy y Fluencia

1. CIENCIA DE
MATERIALES
MARTA ALESÓN MALO
CURSO 2015 / 2016
CIENCIA DE MATERIALES
PRÁCTICA 5.- ENSAYOS
PÉNDULO CHARPY Y ENSAYO
DE FLUENCIA

2. 28/10/2015PRÁCTICA 5.- ENSAYOS CON PÉNDULO CHARPY Y ENSAYO DE FLUENCIA
CIENCIA DE MATERIALES
● INTRODUCCIÓN:
El péndulo de Charpy es un péndulo ideado por Georges Charpy que se utiliza en ensayos
para determinar la tenacidad de un material. Son ensayos de impacto de una probeta
entallada y ensayada a flexión en 3 puntos. El péndulo cae sobre el dorso de la probeta y
la parte.
La diferencia entre la altura inicial del péndulo (h) y la final tras el impacto (h') permite
medir la energía absorbida en el proceso de fracturar la probeta. En estricto rigor se mide
la energía absorbida en el área debajo de la curva de carga, desplazamiento que se
conoce como resiliencia.
En esta práctica vamos a utilizar el péndulo Charpy para realizar dos ensayos por
choque diferentes.

3. 28/10/2015PRÁCTICA 5.- ENSAYOS CON PÉNDULO CHARPY Y ENSAYO DE FLUENCIA
CIENCIA DE MATERIALES
● MATERIALES:
Para la realización de esta práctica utilizaremos los siguientes
materiales:
- La máquina del Péndulo de Charpy.
- Una probeta cilíndrica con rosca.
- Dos probetas planas con entalla en U.
- Un calibre.
● REALIZACIÓN DE LA PRÁCTICA:
1) ENSAYO NO NORMALIZADO DE TRACCIÓN POR CHOQUE:
Para la realización de este ensayo usaremos el péndulo Charpy y
una probeta cilíndrica normalizada de acero que mediremos antes
de comenzar, para poder observar los resultados al terminar
nuestro ensayo.
Primero colocamos la probeta roscándola en la parte superior del
péndulo de Charpy y colocamos la pieza que ejerce de tope
roscándola por el otro extremo.
A continuación subimos el péndulo hasta que nos indique que
está en la fuerza máxima de 300J y soltamos el péndulo para que
golpee y rompa la probeta. Por último recogemos la probeta rota y
procedemos a tomar medidas y apuntamos el valor de la energía
absorbida expresada en Julios.

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CIENCIA DE MATERIALES
2) ENSAYO DE IMPACTO O DE FLEXIÓN DINÁMICA:
Este ensayo también lo realizaremos con el péndulo Charpy. Pero
en este caso vamos a utilizar una probeta plana de entalla en U.
Para realizar el ensayo lo primero que tenemos que hacer es
cambiar las mordazas del péndulo, porque esta probeta no se rosca
a la parte superior del péndulo, sino que se coloca sobre unas
mordazas en la parte inferior.
Una vez colocadas las mordazas y situada la probeta en su
posición, subimos el péndulo hasta que nos indique la fuerza de
300 J y soltamos el péndulo para que golpee y rompa nuestra
probeta. Después recogemos la probeta, tomamos sus medidas y
apuntamos el valor de la energía absorbida.
Por último colocamos sobre las mordazas otra probeta igual que la
anterior y repetimos de nuevo el ensayo.

5. 28/10/2015PRÁCTICA 5.- ENSAYOS CON PÉNDULO CHARPY Y ENSAYO DE FLUENCIA
CIENCIA DE MATERIALES
3) ENSAYO DE FLUENCIA:
Este ensayo no lo vamos a realizar ya que se necesitaría esperar mucho tiempo del que
no disponemos.
El ensayo de fluencia consiste en la deformación plástica que tiene lugar a temperatura
elevada bajo la acción de una carga constante aplicada durante un largo período de
tiempo y a una temperatura fija.
Este ensayo afecta de forma muy diferente en función del material que sea, por
ejemplo, en los materiales cerámicos se produce a temperaturas más elevadas que en los
polímeros.

6. 28/10/2015PRÁCTICA 5.- ENSAYOS CON PÉNDULO CHARPY Y ENSAYO DE FLUENCIA
CIENCIA DE MATERIALES
● CÁLCULOS:
Tras haber realizado los dos ensayos y haber tomado las medidas de las probetas antes y
después de los ensayos, procedemos a realizar los cálculos de cada uno de los ensayos.
1) ENSAYO NO NORMALIZADO DE TRACCIÓN POR CHOQUE:
Lo = 65,5 mm Øo = 6 mm Lf = 75,7 mm Øf = 4,1 mm
Eabsorbida = 170 J Emáx = 300 J = 30kgm
A =
𝐿 𝑜𝑓 − 𝐿 𝑜
𝐿 𝑜
x 100 =
75,7 − 65,5
65,5
x 100 → A = 15,57 % .
Z =
Ø 𝑜𝑓 − Ø 𝑜
Ø 𝑜
x 100 =
4,10 − 6
6
x 100 → Z = 31,67 % .
Resiliencia =
𝐸 𝑎𝑏𝑠
𝜋 ∙ 𝑙 ∙ 𝑟2 =
170
 ∙ 32 ∙65,5
→ Resiliencia = 0,092 J/mm3 .
2) ENSAYO DE IMPACTO O DE FLEXIÓN DINÁMICA:
Este ensayo se ha realizado con la probeta de entalla en U y por tanto, los cálculos se
realizan según la norma:
● Como se suministra la energía máxima :
E máx = Esuministrada = 300 J Eabsorbida = K {
𝑈
𝑉
} → KU = 50 J .
E máx = Esuministrada = 300 J Eabsorbida = K {
𝑈
𝑉
} → KU = 125 J .