Este documento describe los procedimientos y resultados de dos ensayos de materiales usando un péndulo Charpy. El primer ensayo fue de tracción por choque usando una probeta cilíndrica de acero que resultó en una fractura dúctil. El segundo ensayo fue de flexión dinámica usando probetas metálicas y de madera, donde se midió la energía absorbida y se observó una fractura dúctil en el metal y frágil en la madera. También se discuten brevemente ensayos adicionales de fluencia.

1. ENSAYO PÉNDULO
CHARPY
Juan Guijarro Cano

2. Índice:
1. Materiales empleados
2. Probetas y normativa
3. Objetivos del ensayo
4. Procesos involucrados
5. Resultados obtenidos
6. Profundización por otros medios
7. Referencias

3. Materiales empleados
- Péndulo Charpy
- Calibre
- Probetas
Probetas y normativa
Las probetas deben de estar normalizadas, usaremos las siguientes probetas:
- Probeta cilíndrica roscada de acero F115
• Lo=72mm
• Do=6mm
- Probeta de madera de abeto 2 x 2 x 30 cm3
- Metálica F115 10 x 10 x 55 mm3
Esta probeta debe estar
entallada con forma de V
o U.
Objetivo del ensayo
En el ensayo de tracción, usando una probeta cilíndrica, el objetivo es
determinar al porcentaje de alargamiento y la deformación de el diámetro de
la probeta. Además, es importante calcular el coeficiente de resiliencia que
determina la energía que un material puede absorber por milímetro cubico.
En el ensayo de flexión dinámica buscamos obtener la energía consumida en
la rotura de la probeta(resiliencia) y valorar aproximadamente la tenacidad
de un material.

4. Procesos involucrados
Ensayo de tracción por choque.
En este ensayo vamos a usar una probeta cilíndrica de
diámetro 6mm y longitud 72mm. La enroscaremos en la
cabeza del péndulo y al soltar el péndulo la probeta
colisionara contra dos guías que harán que rompa. Con
los datos de la probeta rota podremos calcular la
variación de la longitud en % y la variación del diámetro
en %. También podremos calcular el coeficiente de
resiliencia.
𝑅𝑒𝑠𝑖𝑙𝑖𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 =
𝐸 𝑎𝑏𝑠𝑜𝑟𝑏𝑖𝑑𝑎
𝑉𝑖𝑛𝑖𝑐𝑖𝑎𝑙
=
𝐸 𝑎
𝜋 ∗ 𝑟𝑜
2 ∗ 𝐿 𝑜
Ensayo de flexión dinámica.
Para este ensayo colocaremos una probeta a la altura de la zona de impacto
del péndulo. La entalladura de la probeta estando al lado opuesto del lado en
el que se va a recibir el impacto. Ajustaremos la energía del péndulo y lo
soltaremos para que rompa la probeta. Obtendremos la energía absorbida y
con ella podremos calcular resiliencia.
Resultados obtenidos
Ensayo de tracción por choque:
Los resultados de este ensayo fueron
L final=81mm
D final=3mm
𝐸 𝑎𝑏𝑠𝑜𝑟𝑏𝑖𝑑𝑎 = 152𝑗
30kgms
A=
𝐿 𝑓−𝐿 𝑜
𝐿 𝑜
∗ 100 =
81−72
72
∗ 100 = 12,5%
Z=
𝜙 𝑜−𝜙 𝑓
𝜙 𝑜
∗ 100 =
6−3
6
∗ 100=50%
En este ensayo obtuvimos una fractura dúctil.

5. K=
𝐸 𝑎𝑏𝑠𝑜𝑟𝑏𝑖𝑑𝑎
𝜋∗𝑟 𝑜
2∗𝐿 𝑜
=
152
3.14∗0.0032∗0.0072
=0.074J/mm3
Ensayo de flexión dinámica.
- Ensayo 1, probeta metálica
S=10x10 mm
Energía total 30 kgms
Energía absorbida = KU2 = 82J
- Ensayo 2, probeta metálica
S=10x10 mm
Energía total 25 kgm
Energía absorbida = KU2 250 = 126J
Como podemos ver, en ambos ensayos
obtenemos una fractura dúctil, ya que hay deformaciones antes de la rotura y
la superficie de rotura no es perpendicular.
- Ensayo 3, probeta de madera
S=20x20mm
30 kgm
Energía absorbida=28 j=2.8kgms
K=
𝑇𝑟𝑎𝑏𝑎𝑗𝑜
𝑆𝑢𝑝𝑒𝑟𝑓𝑖𝑐𝑖𝑒
=
2.8
4
= 0.7
𝑘𝑔𝑚
𝑐𝑚2⁄
Podemos observar en la foto una fractura
frágil ya que la madera no presenta deformaciones.

6. Anexo: ensayo de fluencia
La fluencia o cedencia es la deformación irrecuperable de la probeta, a partir
de la cual solo se recuperará la parte de su deformación correspondiente a la
deformación elástica, quedando una deformación irreversible.
Para determinar las propiedades de fluencia [1], el material se somete a una
tensión constante prolongada o a una carga de compresión a temperatura
constante. La deformación se registra en intervalos de tiempo especificados
y se traza un diagrama de fluencia y tiempo. La pendiente de la curva en
cualquier punto es la velocidad de fluencia. Si se produce un fallo, se termina
el ensayo y se registra el momento de rotura. Si la probeta no se rompe dentro
del período de ensayo, se puede medir la recuperación de la fluencia.
Profundización por otros medios [2]
Voy a explicar los pasos a seguir y medidas necesarias para realizar entallas
en V en probetas de dimensiones normalizadas para ensayos Charpy. Lo
primero será seleccionar una muestra de longitud 55 mm y de sección
transversal cuadrada de 10 mm de lado. Después, colocaremos la probeta en
la superficie horizontal de la brochadora. según baja la cremallera, los dientes
van penetrando en la probeta
llevando a cabo la entalla en V.

7. Referencias
[1]http://www.instron.es/es-es/our-company/library/glossary/c/creeptest
empresa que realiza ensayos de materiales y tiene una definición muy
completa del ensayo.
[2] Fabricación de probetas para ensayos de tracción.
http://oa.upm.es/47304/1/TFG_LUCIA_BAYONA_REVILLA.pdf