Este documento presenta información sobre ensayos de impacto y flexión. Brevemente describe: 1) los objetivos de los ensayos de impacto son determinar la tenacidad y capacidad de un material de absorber cargas instantáneas; 2) existen métodos como Charpy e Izod para realizar pruebas de impacto; 3) los ensayos de flexión evalúan el comportamiento esfuerzo-deformación y resistencia a la flexión de un material sometido a fuerzas perpendiculares.

1. República Bolivariana de Venezuela
Instituto Universitario Politécnico
“Santiago Mariño”
ENSAYO DE IMPACTO Y FLEXION
Realizado Por:
Victor Cuenca
C.I: 28467096
Maracaibo, 4 De febrero del 2020

2. Indice
Ensayo de impacto
Para qué son útiles las pruebas de Impacto?
TEORICA.
PROCEDIMIENTO
Generalidades
Fractura fragil

3. Introducción
En elementos sometidos a efectos exteriores instantáneos o variaciones bruscas de las cargas,
las que pueden aparecer circunstancialmente, su falla se produce generalmente, al no aceptar
deformaciones plásticas o por fragilidad, aun en aquellos metales considerados como dúctiles.
En estos casos es conveniente analizar el comportamiento del material en experiencias de
choque o impacto. El ensayo de tracción estático nos da valores correctos de la ductilidad de un
metal, 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 de absorber cargas instantáneas, por el trabajo necesario para introducir la fractura de
la probeta de un solo choque, el que se refiere a la unidad de área, para obtener lo que se
denomina resiliencia. Este nuevo concepto, tampoco nos ofrece una propiedad definida del
material, sino que constituye un índice comparativo de su plasticidad, con respecto a las
obtenidas en otros ensayos realizados en idénticas condiciones, por lo que se debe tener muy
en cuenta los distintos factores que inciden sobre ella. Resumiendo diremos que el objeto del
ensayo de impacto es el de comprobar si una maquina o estructura fallará por fragilidad bajo las
condiciones que le impone su empleo, muy especialmente cuando las piezas experimentan
concentración de tensiones, por cambios bruscos de sección, maquinados incorrectos,
fileteados, etcétera, o bien verificar el correcto tratamiento térmico del material ensayado.

4. Ensayo de impacto
Método para determinar el comportamiento del material sometido a la carga de choque en la
flexión, tracción o torsión. La cantidad que se suele medir es la energía absorbida al romper la
probeta en un único golpe, como en el ensayo de impacto Charpy, el ensayo de impacto Izod y
el ensayo de tracción dinámica. Los ensayos de impacto se realizan sometiendo a las probetas a
varios golpes de intensidad creciente, como en el ensayo de impacto con caída de bola y el
ensayo de impacto con golpe repetido. La elasticidad del impacto y la dureza con escleroscopio
se determinan en ensayos de impacto no destructivos.
Para qué son útiles las pruebas de Impacto
El ensayo de Impacto es otra de las pruebas mecánicas que nos sirven para evaluar las
propiedades de los materiales, en donde su objetivo es determinar la Tenacidad de los mismos.
La tenacidad se define como la propiedad que tiene un material de absorber energía hasta el
punto de ruptura, cuando es sometido a esfuerzos de choque o golpes.
Existen dos métodos para realizar ensayos de Impacto
Método Charpy
En este método el espécimen a probar es colocado en sentido horizontal sobre la sección de
prueba y el impacto se aplica por la parte posterior a la ranura, este método es el más
comúnmente utilizado.
El péndulo de Charpy es un dispositivo utilizado en ensayo 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 aérea debajo de la curva
de carga, desplazamiento que se conoce como resiliencia. La velocidad que adquiere la masa al
golpear la probeta queda determinada por la altura del péndulo. Tras la rotura, la masa continúa
su camino hasta llegar a una cierta altura, a partir de la cual se determina la energía absorbida.
Así se medirá la energía absorbida por ese golpe.
Método Izod
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En este método, el espécimen a probar se coloca en sentido vertical sobre la sección de prueba
y el Impacto lo recibe por la cara en la cual está colocada la ranura.
La Tenacidad es una propiedad muy importante para el diseño y fabricación de materiales que
trabajaran en condiciones bajo esfuerzos de Impacto o en un ambiente de bajas temperaturas,
generalmente bajo 0° Celsius, además de ser directamente proporcional a la temperatura de
prueba o de operación, es decir, a mayor temperatura mayor Tenacidad y viceversa, por lo cual
es recomendable que las pruebas de evaluación se realicen a temperaturas extremas con
respecto a las condiciones de operación (bajo 0° Celsius) para garantizar los resultados.
Otra forma para determinar la Tenacidad de los materiales, es midiendo el área bajo la curva en
un diagrama Esfuerzo – Deformación en un Ensayo de Tracción, esta condición es de gran
utilidad en el diseño de los materiales y componentes, solo considerar que esta evaluación es

5. PROCEDIMIENTO
1. Conectar y encender el equipo por la parte posterior, seleccionar en el modo las
condiciones requeridas; masa del martillo (Hammer Nº4 masa = 13.333 Lb), unidades de la
energía (joules). Usted observará el siguiente screen.
2. Subir el martillo a la posición más elevada con la palanca en posición Enlanche
(Enlanchada). Presionar el Botón compensate y usted verá que comenzará a parpadear (listo
para medir). (Guía Laboratorio Mecánica de Materiales) IMPACTO CHARPY Edwin Medina
Bejarano Página 4
3. Llevar la palanca hasta el tope central Release (Soltar). Tenga precaución de realizar esta
paso detrás de la línea amarilla del equipo y en frente de la máquina. De esta manera se realiza
una prueba en vació sobre el equipo.
4. El péndulo descenderá y sólo cuando en la pantalla registre el valor de la energía perdida
o compensate, podrá retirar el pin de la posición release y llevar la palanca hasta la posición de
Brake (freno). Anote dicho valor.
5. Cuando el martillo esté totalmente estático, retorne la palanca a la posición de enlanche
o inicial, de esta manera se desactivará el freno, al igual inserte el pin en el agujero dispuesto
para este.
6. Asegure el martillo en una posición baja por seguridad y con el pasador en aluminio,
como se indica en la figura y posteriormente ubique la probeta con la ranura adecuada y
utilizando la galga para dicho centraje en los apoyos de la máquina.
7. Repita los pasos 2, 3 y 4, sólo que esta vez lo hará presionando el botón Test en la
unidad de control. Registre el valor de la energía Total obtenida.
8. Es necesario que utilice varias probetas para este ensayo de manera que al final pueda
determinar el promedio del material que está ensayando. No olvide registrar el compensate en
cada prueba pues este varía de en relación a las pérdidas por fricción, para lo cual repita los
pasos 2 al 7. Entre ensayo y ensayo.

6. Generalidades
Según el método Charpy existen dos tipos de prueba de impacto:
•Prueba de impacto con flexión
•Prueba de impacto con flexión y muesca
Ambas pruebas pueden realizarse con instrumentos o sin ellos, es decir, con una computadora
que mide los diferentes parámetros implicados en la prueba.
Otras pruebas de impacto no incluidas en Charpy incluyen
•Prueba a la caída
•Pruebas de impacto a alta velocidad
La tenacidad al impacto se mide en kJ/m2(kilo por metro cuadrado).
Debido a las características termoplásticas de los polímeros, las pruebas de impacto requieren
cierta velocidad en su actuación, velocidades lentas producen más bien movimientos de
deformación plástica o creep, permitiendo a los segmentos de las macromoléculas la relajación
de esfuerzos. Las velocidades para impacto incluyen el rango de 10-1- 100s-1.
Fractura fragil
Los factores que promueven una fractura frágil de polímero incluyen:
•Bajas temperaturas
•Estados de concentración de estrés multiaxiales
•Tensiones residuales
•Agujeros y muescas
•Esquinas y rajaduras
•Altas tasas de estiramiento o deformación
•Tipo de material

7. Algunos de estos factores que propician la ruptura frágil pueden ser simulados al fabricar una
probeta con muescas o aplicando la prueba a bajas temperaturas.
Algunos factores del material afectan el comportamiento de fractura al impacto como son:
•Morfología del material
•Orientación de las cadenas poliméricas en la muestra
•Grado de cristalinidad
•Tamaño de las esferulitas
La orientación de las cadenas puede influenciar un mejor desempeño en pruebas de impacto en
polímeros amorfos, sin embargo, en polímeros semicristalinos, una alta orientación puede
resultar en una fractura más frágil.
Ensayo de flexion
Un ensayo de flexion nos sirve para evaluar el comportamiento esfuerzo-deformación y la
resistencia a la flexión de un material. Estos ensayos se llevan a cabo cuando el material es
demasiado frágil para ser ensayado por deformación. Se denomina flexión al tipo de
deformación que presenta un elemento estructural alargado en una dirección perpendicular a su
eje longitudinal. El término "alargado" se aplica cuando una dimensión es preponderante frente a
las otras. Un caso típico son las vigas, las que están diseñas para trabajar, principalmente, por
flexión.
El rasgo más destacado es que un objeto sometido a flexión presenta una superficie de puntos
llamada fibra neutra tal que la distancia a lo largo de cualquier curva contenida en ella no varía
con respecto al valor antes de la deformación.
El ensayo de flexión se realiza en la máquina universal de ensayos, también empleada en otras
pruebas como las de tracción, compresión y flexión. En este caso, es necesario cambiar los
apoyos y el útil de carga. El ensayo consiste en someter una probeta, apoyada en los extremos,
a una fuerza en su eje perpendicular.
Existen dos métodos de aplicación del ensayo de flexión:
• Probetas apoyadas en sus extremos, sin tensión y cargadas en la mitad de su longitud: 3
puntos.
• Probetas apoyadas en sus extremos, sin tensión y cargadas en dos puntos equidistantes
en los extremos: 4 puntos.
La realización correcta de ensayos en los materiales es muy importante ya que permite, conocer
su comportamiento ante diferentes circunstancias y determinar sus propiedades. Además su

8. realización puede ayudarle a asegurar que sus productos están fabricados según la normativa y
legislación que afecta a su sector.
OBJETIVOS
Analizar el comportamiento de los materiales metálicos al ser sometidos a un esfuerzo de
flexión pura. Reconocer y determinar de manera práctica las distintas propiedades mecánicas de
los materiales sometidos a esfuerzos flexión pura. Determinar, a través del ensayo experimental,
el módulo de Young o módulo de elasticidad del material ensayado. Familiarizarse con las
definiciones básicas de la resistencia de los materiales tales como: Momento flector, deflexión,
diagrama de fuerza aplicada versus deflexión, esfuerzo por flexión. Comprobar
experimentalmente la ecuación de la elástica.
Procedimiento
1. Procedimiento de ejecución de probetas: se detalla cada uno de los pasos a seguir para llevar
a cabo el mecanizado de la entalla en V de las probetas de dimensionas normalizadas mediante
una brochadora.
2. Procedimiento de verificación: las probetas son examinadas con el fin de comprobar que
cumplen las dimensiones especificadas por la norma UNE-EN ISO 148-1. Se puede llevar a
cabo mediante un estéreo microscopio o un proyector de perfiles, siendo éste último el más
adecuado. Se utiliza con una plantilla pasa-no-pasa realizada con AutoCAD, que permite ver si
la entalla en V de la probeta se encuentre dentro de los límites establecidos.
3. Procedimiento de ensayo de flexión por choque con péndulo Charpy: en un solo documento
se indica cómo proceder paso a paso para realizar el ensayo tanto a temperatura ambiente
como a una temperatura distinta. En este último caso es necesario utilizar un criostato para
homogeneizar las probetas a la temperatura deseada. Además se estudia la incertidumbre de
medición del ensayo, anotándose todos los resultados obtenidos en un informe elaborado según
la norma, disponible para el ingeniero que ejecuta el proyecto.
4. Verificación directa de la máquina de ensayo: con el fin de garantizar que el péndulo es
aceptable para realizar el ensayo, es necesario hacer una inspección de cada una de las partes
constructivas del péndulo (cimentación e instalación, bastidor de la máquina, péndulo, yunques y
apoyos y el equipo indicador de la energía de medición). En el procedimiento de verificación
directa se indica cómo se debe proceder para realizar dichas comprobaciones así como las
dimensiones que deben satisfacer con sus respectivas tolerancias. Al igual que antes, se estudia
la incertidumbre de medición que se obtiene del proceso de verificación pudiendo anotar
cualquier observación en el informe disponible.

9. 5.Verificación indirecta de la máquina de ensayo: para poder afirmar que la máquina de ensayo
es aceptable una vez que ha salido conforme la verificación directa, es necesario realizar la
verificación indirecta. Ésta consiste en realizar el ensayo de flexión descrito anteriormente con
probetas de referencia, las cuales llevan asignadas por el fabricante un determinado nivel de
energía de referencia medido con una máquina de referencia, distinta del péndulo que es una
máquina industrial. Una vez que se ha realizado el ensayo de flexión por choque con péndulo
Charpy con un determinado lote de probetas de referencia, se obtiene una energía absorbida
según los distintos niveles de energía. Ésta se debe comparar con la energía certificada de las
probetas de referencia y calcular el error sistemático de la máquina, lo que permite comprobar si
se encuentra dentro del rango admisible.De igual modo se estudia la incertidumbre de medida y
existe un informe de toma de datos.