Este documento describe dos ensayos mecánicos realizados en laboratorio: el ensayo de Charpy y el ensayo de fluencia. En el ensayo de Charpy se utilizaron probetas cilíndricas y de impacto para medir la energía absorbida durante la fractura. En el ensayo de fluencia se sometieron probetas cilíndricas y prismáticas a cargas prolongadas y altas temperaturas para determinar la deformación en función del tiempo y la relajación de esfuerzos.

1. 7/11/15
PRÁCTICA 4
ENSAYO CON EL PÉNDULO CHARPY Y
ENSAYO DE FLUENCIA
Diego Gómez Ruiz
Ciencia de Materiales
Curso 2015-2016

2. 7/11/15
Introducción:
Antes de proceder a la realización de la práctica del péndulo de charpy,
quiero hacer una breve introducción de éste ensayo.
El péndulo de Charpy se suele utilizar en ensayos para determinar la
tenacidad de un material. Son ensayos de impacto de una probeta
entallada a flexión en 3 puntos. La función del péndulo es caer sobre el
dorso de la probeta y partirla. Una vez partida la probeta, la diferencia
entre la altura inicial del péndulo y la final tras romperse, permite medir
la energía absorbida en el proceso de fractura de la probeta.
De esta manera, el objetivo principal de ésta práctica es conocer las
características y propiedades mecánicas de un metal tras haber sufrido
un comportamiento de tensión-deformación.
Materiales necesarios:
Los materiales que vamos a utilizar en la práctica son los siguientes:
Probetas tipo Charpy:
Podemos diferenciar dos tipos de probetas, las que tiene entalla en U o
las que la tienen en V. En nuestro caso utilizaremos probetas con entalla
en V, además de estar formalizadas con unas medidas de 10x10

3. 7/11/15
Calibre:
Péndulo Charpy:
Probeta cilíndrica de acero (F115 C45)
Longitud: 70 mm
Diámetro: 6 mm

4. 7/11/15
Realización de la práctica:
Tracción por choque:
En la primera parte de la práctica utilizaremos la probeta cilíndrica. Para
ello colocaremos la probeta en la máquina del péndulo de Charpy,
sujetándola bien para que no se mueva. Ajustamos la máquina,
colocamos el medidor a 0 y elevamos el péndulo para dejarlo caer y que
choque contra la probeta. Una vez realizado el ensayo, miramos la
energía que ha necesitado para romper la probeta (con los datos de la
altura antes y después de la rotura). En nuestro caso ha sido una energía
de 300 J.
Cálculos:
Alargamiento → A =
L! − L!
L!
∗ 100 =
75,7 − 65,5
65,5
∗ 100 = 15,57%
𝐸𝑥𝑡𝑟𝑖𝑐𝑐𝑖ó𝑛 → 𝑍% =
𝜙! − 𝜙!
𝜙!
∗ 100 =
4,1 − 6
6
∗ 100 = 31,66%
Resiliencia =
Energía!"#$%"&'!
Volumen!"!#!$%
=
E!
π ∗ r!
! ∗ L!
=
175
π ∗ 3! ∗ 65,5
= 0,094
J
mm!

5. 7/11/15
Flexión dinámica (Impacto Charpy):
En esta parte de la práctica, lo que vamos a hacer es colocar una probeta
apoyada sobre la mesa de máquina, pero con la condición de que la
entalladura se encuentre en el lado contrario a donde ésta recibiría el
golpe.
Cuando el péndulo desciende, se produce la rotura por impacto, en la
parte de atrás de la entalla. Antes de ello, se determinó la energía de
impacto sobre la probeta y se midió la altura que tenía el péndulo, en
función de la energía determinada anteriormente.
Gracias a esto, podemos conseguir diferentes resultados:
1º ) 𝐸𝑛𝑒𝑟𝑔í𝑎!"#$%$!&'()( = 𝐸𝑛𝑒𝑟𝑔í𝑎!á!"#$!300𝐽 → 𝐸𝑗: 𝐾𝑈 = 220𝐽
2º) Si Energía!"#$%$!&'()( < Energía!á#$!%
→ K + Entalla U + Energía!"!"#"$%&'(' → Ej: KV240 = 150J
3º) 𝑃𝑟𝑜𝑏𝑒𝑡𝑎 𝑟𝑒𝑑𝑢𝑐𝑖𝑑𝑎: 𝐾 + 𝑒𝑛𝑡𝑎𝑙𝑙𝑎 𝑈
+
𝐸𝑛𝑒𝑟𝑔í𝑎!"#$%$!&'()(
𝐿𝑎𝑑𝑜 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑠𝑒𝑐𝑐𝑖ó𝑛
= 𝐸𝑛𝑒𝑟𝑔í𝑎!"#$%"&'! (𝐽)
En la primera prueba:
Energía!"#$%!&'()( = 300J → Energía!"#$%"&'! = 170J → KU = 170J
En la segunda prueba:
𝐸𝑛𝑒𝑟𝑔í𝑎!"#$%$!&'()( = 50𝐽 → 𝐸𝑛𝑒𝑟𝑔í𝑎!"#$%"&'! = 80𝐽 → 𝐾𝑈 = 80𝐽

6. 7/11/15
Ensayo de fluencia:
Consiste en determinar la carga máxima que puede soportar un material a
altas temperaturas durante largos periodos de tiempo y que se produzca
un alargamiento mínimo. En nuestro caso emplearemos probetas
cilíndricas y prismáticas.
En el ensayo de fluencia, el material se ve sometido a una tensión bastante
prolongada y a una carga de compresión elevada a temperatura constante.
Para observar resultados, se puede registrar la deformación que sufre la
probeta en intervalos de tiempo mediante un diagrama. Si se da el caso de
que se produzca algún fallo, se para el ensayo y se determina la rotura.
Se fija la carga a 2,5 o 10 N/mm y la Temperatura con el termómetro. Se
observa cómo varía la deformación con el tiempo. Posteriormente la
profesora nos enseña la gráfica en el cajón.
Con el reloj comparador se sabe la deformación, contando el número de
divisiones de la aguja pequeña (1 división de la aguja pequeña son 1mm de
deformación y 5 vueltas de la grande).
Para determinar la relajación de esfuerzos del material, la probeta se
deforma una cantidad determinada y se registra la disminución del
esfuerzo durante un periodo de exposición a temperatura constante.