Este documento describe dos ensayos realizados con un péndulo Charpy para determinar la tenacidad de diferentes materiales. En el primer ensayo, se colocaron probetas de acero y madera en el péndulo y se dejó caer para romperlas por impacto, midiendo la energía absorbida. En el segundo ensayo, una probeta de acero se colocó longitudinalmente y se rompió por tracción al dejar caer el péndulo, midiendo el alargamiento y la estricción. Los resultados incluyeron la energía absorbida y la resistencia de

1. PRÁCTICA 2
ENSAYO CON
PÉNDULO CHARPY
CIENCIA DE MATERIALES
Laura Aguado González
CURSO 2018-2019

2. 1
ÍNDICE
• Introducción y objetivos: 2
• Materiales: 2
• Probetas y normativa: 3
• Procedimientos: 5
• Cálculos y resultados: 5
• Profundización: 8

3. 2
INTRODUCCIÓN Y OBJETIVOS
El péndulo Charpy es utilizado en ensayos para determinar la tenacidad de un
material. Dichos ensayos consisten en dejar caer el péndulo sobre el dorso de la
probeta; la diferencia entre la altura inicial del péndulo y la final tras el impacto
nos indica la energía absorbida por la probeta en el proceso de fractura.
Objetivos:
• Conocer el comportamiento de tensión-deformación de algunos
materiales.
• Conocer la normativa, las unidades de medida y los valores
característicos del ensayo.
• Conocer un ensayo de tracción o choque con el péndulo Charpy.
MATERIALES
• Probeta cilíndrica de acero F1150.
• Probeta tipo Charpy con entalla en v.
• Probeta de madera de abeto.
• Calibre.
• Máquina de ensayo (péndulo Charpy).

4. 3
PROBETAS Y NORMATIVA
En este ensayo utilizamos tres probetas diferentes:
• Probeta cilíndrica de acero F1150 o C45:
o L0=75 mm.
o Ø=6 mm.
o Roscada.
• Probeta tipo Charpy con entalla en v:
o S=10x10 mm2.
o L0=55 mm.

5. 4
• Probeta de madera de abeto:
o S=20x20 mm2.
o L0=300 mm.

6. 5
PROCEDIMIENTOS
1º: Impacto, choque, flexión dinámica.
Se colocan las probetas en el péndulo, como indica la figura, simplemente
apoyadas y con la entalladura hacia el lado opuesto al que recibe el impacto.
Para su rotura, se determina la energía que se va a imprimir antes del impacto
calibrando la altura del péndulo antes de soltarlo. En este ensayo la rotura se
produce por impacto del péndulo sobre la probeta.
Se realizan tres pruebas, dos con la probeta de acero tipo Charpy y otra con la
probeta de madera de abeto.
2º: Tracción dinámica.
En este segundo ensayo se estudia la tracción por choque en el péndulo. Se
coloca la probeta cilíndrica de forma longitudinal sobre los apoyos del péndulo y
se deja caer desde una determinada altura, calibrando la energía que se va a
imprimir. Al soltar el péndulo, la probeta sujeta por un extremo, se romperá por
tracción. De esta forma, podemos hallar su alargamiento y estricción.
CÁLCULOS Y RESULTADOS.
1º Impacto, choque, flexión dinámica.
En este ensayo podemos obtener dos tipos de resultados:
1. E. suministrada= E. máxima= 300 J → K + tipo de entalla (V)= E. abs (J)
2. E. suministrada < E. máxima → K + tipo de entalla (V) + E. sum=
E. abs (J).

7. 6
-Probeta 1(Probeta de acero F1150):
𝐾 {
𝑈
𝑉
} en nuestro caso U=2 y V=8.
Prueba 1:
S=10x10 mm
L0= 55mm.
Percutor: r=2mm.
𝐸. 𝑠𝑢𝑚𝑖𝑛𝑖𝑠𝑡𝑟𝑎𝑑𝑎 = 300𝐽 → 𝐸. 𝑎𝑏𝑠 = 68 𝐽 → 𝐾𝑉 = 68 𝐽
Prueba 2:
S=10x10 mm
Expuesto= 55mm.
Percutor: r=2mm.
𝐸. 𝑠𝑢𝑚𝑖𝑛𝑖𝑠𝑡𝑟𝑎𝑑𝑎 = 250𝐽 → 𝐸. 𝑎𝑏𝑠 = 128𝐽 → 𝐾𝑉250 = 128𝐽
-Probeta 2 (probeta de madera de abeto):
𝐾 =
𝐸 𝑎𝑏𝑠
𝑆
Percutor: r=2mm.
S=20x20mm.
Expuesto=125mm.
𝐸. 𝑠𝑢𝑚𝑖𝑛𝑖𝑠𝑡𝑟𝑎𝑑𝑎 = 300𝐽 → 𝐸. 𝑎𝑏𝑠 = 28𝐽
2ºTracción dinámica.
Datos iniciales
Probeta cilíndrica de acero F1150
▪ L0=75 mm.
▪ Ø0=6 mm.
▪ Roscada.
Datos finales
▪ Lf=80 mm.
▪ Øf=4 mm.

8. 7
𝐴𝑙𝑎𝑟𝑔𝑎𝑚𝑖𝑒𝑛𝑡𝑜 → 𝐴(%) =
𝐿 𝑓 − 𝐿0
𝐿0
∙ 100 =
80 − 75
75
∙ 100 = 6.66%
𝐸𝑠𝑡𝑟𝑖𝑐𝑐𝑖ó𝑛 → 𝑍(%) =
∅0 − ∅ 𝑓
∅0
∙ 100 =
6 − 4
6
∙ 100 = 33.3%
𝑅𝑒𝑠𝑖𝑙𝑖𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 → 𝐾 [
𝐽
𝑚𝑚3
] =
𝐸 𝑎𝑏𝑠
𝑆0 ∙ 𝐻0
=
134
𝜋 ∙ 32 ∙ 75
= 0.063
𝐽
𝑚𝑚3

9. 8
PROFUNDUZACIÓN
Ensayo de fluencia
Se dice que un material trabaja a fluencia cuando experimenta alargamientos
crecientes en función del tiempo. Los ensayos de fluencia se realizan para
analizar las características resistentes de los materiales en las condiciones que
muestran un comportamiento viscoelástico.
El comportamiento viscoelástico es característico de materiales plásticos y
también de algunos materiales metálicos en ciertos rangos de temperaturas.
El equipo de ensayo es una máquina de ensayos de tracción provista de un
horno y contenedor de la probeta, con control de la temperatura de ensayo.
Como en el ensayo de tracción, deben registrarse las deformaciones medidas
sobre la probeta y los tiempos transcurridos en correspondencia con las
deformaciones sufridas.
Módulo de fluencia:
𝐸(𝑇,𝐺) =
𝜎𝐶𝑇𝐸
𝜀 𝑣𝑎𝑟𝑖𝑎𝑏𝑙𝑒
𝜀0
[𝑀𝑃𝑎 𝑚𝑚2⁄ ]