Este documento describe dos ensayos realizados en materiales: un ensayo de compresión en el que se comprimen probetas cilíndricas y prismáticas de aluminio y bronce para estudiar su comportamiento, y un ensayo de chispa para identificar el tipo de acero de dos probetas desconocidas comparando la chispa que producen al ser limadas con la de muestras patrón.

1. Ciencia de Materiales
Práctica 5: Ensayos de compresión y
chispa.
Alumno: Pablo Buzarra Ramírez
Grupo: A
Grado en Ingeniería Electrónica Industrial y Automática.

2. Ensayo de compresión:
Este primer ensayo de la práctica consiste en comprimir probetas, cilíndricas o
prismáticas, utilizando la máquina universal de ensayos, y en medir las dimensiones de
dichas probetas al finalizar el ensayo, para estudiar cómo se comporta cada material a
este tipo de esfuerzos de compresión.
Fig.1. Esquemas de ensayo en probetas cilíndricas y prismáticas.
Sin embargo, estas probetas no pueden tener dimensiones arbitrarias, si no que
debemos elegir probetas cuya altura sea más o menos de igual longitud que su
diámetro; si no es probable que se produzca un fenómeno conocido como pandeo. El
pandeo se produce en probetas excesivamente largas y produce un doble en ella que
impide medir con claridad la fuerza de compresión, por lo que nos daría un resultado
del ensayo erróneo.
Fig.2. Ejemplo de pandeo en una pieza cilíndrica.
Fig.3. Ejemplo de probeta excesivamente larga para el ensayo.
En nuestro caso, usaremos dos probetas cilíndricas y metálicas, una de aluminio y otra
de bronce, con las siguientes dimensiones:
Probeta de aluminio: h0=6,3 mm
Probeta de bronce: h0=5,7 mm
;
;
Ø0=6 mm
Ø0=5,98 mm

3. En ambos casos se puede observar la relación que hemos comentado anteriormente:
h0ů0.
Fig.4. Probetas de bronce y aluminio que vamos a utilizar en el ensayo.
Una vez que hemos elegido las probetas correctamente, las introducimos en la parte
de compresión de la máquina universal de ensayos. Ésta se encargará de aplicar la
fuerza necesaria a ambos extremos de la probeta y de medir dicha fuerza con la escala
gráfica que tiene incorporada.
Fig.5. Probeta de aluminio colocada en la máquina.
Fig.6. Escala gráfica encargada de medir la fuerza.

4. Una vez que la máquina ha aplicado la fuerza de compresión sobre la probeta,
podemos esperar tres comportamientos posibles, en función de las características del
material que estemos utilizando:
1. Si el material es frágil, como es el caso del bronce, al recibir la fuerza de
compresión, la probeta se romperá en 45º y haciendo una forma de diábolo.
2. Si se trata de un material dúctil, como nuestra probeta de aluminio, el
resultado del ensayo es una probeta aplastada y con alguna grieta superficial,
pero no llega a romperse.
3. Por último, si la probeta es de un material fibroso como la madera, y las fuerzas
se aplican en la dirección de dichas fibras, la probeta se rompe en forma
escalonada.
Fig.7. Probeta de aluminio aplastada.
Fig.8. Probeta de bronce rota en forma de diábolo.
Como se ve en las fotografías, la probeta de aluminio se aplastó, adaptando unas
nuevas dimensiones de hf=2,63 mm y Øf= 2,87 mm; mientras que la probeta de bronce
se rompió formando 45º y la forma característica de diábolo.

5. Ensayo de Chispa:
Este ensayo nos sirve para reconocer el tipo de acero que tenemos en nuestras
probetas comparándolos con las muestras de todos los tipos de aceros que se
encuentran en el prontuario metalotécnico. Esta comparación se realiza mediante la
observación del tipo de chispa que producen al ser limadas con una máquina especial
que consta de dos limas rotatorias.
Fig.9. Máquina con dos limas rotatorias a los extremos.
En nuestro caso, disponemos de dos probetas cilíndricas de dos tipos de aceros
diferentes, pero que no sabemos diferenciar entre las dos. Una de ellas es un probeta
de acero F521 – Aceros Heva FC y la otra F115 – Aceros Heva TM.
Fig.10. Probetas cilíndricas de diferentes aceros.
Ahora, escogemos del prontuario metalotécnico una probeta de cada tipo de los dos
aceros F521 y F115. Lijamos, por ejemplo la probeta de F521 y observamos que
produce una chispa corta, mientras tanto en la otra lima rotatoria, hemos probado
nuestras dos probetas y se aprecia que es la probeta con dos cabezales la que produce
una chispa corta, y que por lo tanto se trata del acero F521. A continuación, y a modo
de comprobación lijamos el acero F115 en una de las limas, observándose una chispa
larga, y la probeta con un solo cabezal simultáneamente en la otra lima, donde se ve
también una chispa larga; concluyéndose así que esta probeta se trata el acero F115.

6. Fig.11. Ensayo sobre el acero F521 (Chispa corta).
Fig.12. Ensayo sobre el acero F115 (Chispa larga).