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PROPIEDADES MECANICAS
PRUEBA DE DUREZA
Se define como dureza a la resistencia de
un material a ser deformado plásticamente,
de igual forma se puede decir que es la
resistencia de un material a ser penetrado.
La dureza de un material depende de
diferentes factores físicos, existen distintos
métodos para calcularla y cada uno ellos
utiliza distintos parámetros en
consideración.
A) PRUEBA DE PENETRACIÓN
Es la mas utilizada hoy en día, básicamente
todas las pruebas de dureza realizada a los
metales es por este método, la prueba consiste
en penetrar la probeta por medio de
penetradores estándar y bajo la acción de una
carga conocida.
B) PRUEBA DE REBOTE
Para esta prueba, la dureza se
determina de acuerdo a la altura que alcanza
una bola de acero endurecida después de ser
lanzada desde una cierta altura y rebotar sobre
la probeta que se analiza.
En este caso lo que se analiza es la
capacidad de absorber energía por el material a
la hora de ser impactado.
C) PRUEBA DE RAYADO
En este caso la dureza del material, es
determinada de acuerdo a una comparación
realizada en base a una serie de materiales
estándar, que van desde polvos o talcos,
considerados como los materiales mas suaves,
hasta el diamante considerado el mas duro.
Las dos pruebas de penetración mas
utilizadas y reconocidas mundialmente
son: Brinell y Rockwell., aunque cabe
mencionar que también existe la prueba
tipo Vickers y la prueba Knoop
(microhardness)
PRUEBA DE BRINELL
En la prueba de dureza Brinell, una
bola de acero endurecida es forzada a
penetrar el material bajo la acción de una
carga conocida, utilizando formulas o
tablas y de acuerdo a la penetración y al
diámetro de la misma, es calculado un
cierto valor empírico llamado Número de
dureza Brinell ( BHN).
Se comprime una bola de acero templada,
de diámetro (D) 2,5; 5 ó 10mm, contra el
material a ensayar con una fuerza P. Después de
liberar la carga se mide el diámetro (d) de la
huella con un dispositivo amplificador óptico. La
dureza Brinell es un valor a dimensional
resultante de: DONDE :
P: carga aplicada en N (kgf)
D: diámetro del balín en mm.
d: diámetro medio de la huella en mm.
• 1 kgf es igual a 9.80665 N.
Cargas y diámetro de esferas usadas para el
ensayo de dureza de Brinell.
En algunos materiales, la penetración
provoca una deformación en la huella, la cual
puede llegar a dar una información falsa a la hora
de medir el diámetro.
PRUEBA DE ROCKWELL
Para los materiales duros se emplea como
elemento de penetración un cono de diamante
de ángulo 120º, y para los semiduros y blandos
una bolita de acero de 1/16”, deduciéndose la
fuerza Rockwell de la profundidad conseguida en
la penetración.
El numero de dureza ROCKWELL: es un
número obtenido por la profundidad de la huella;
el cual proviene cuando se aumenta la carga
sobre un penetrador desde una carga fija menor
hasta una mayor, retornando después a la carga
menor.
Los números de dureza Rockwell se expresan
siempre con un símbolo de escala, que indica el
penetrador y la carga utilizada.
EJEMPLO: 60 HRC indica un valor de dureza
Rockwell 60 medido en la escalaC.
PRUEBA DE VICKERS
La prueba de durezaVickers utiliza
como penetrador una punta de diamante
en forma de pirámide, y al igual que en el
la pruebe Brinell se utilizan formulas y
tablas para calcular un valor empírico
llamado número de durezaVickers (VHN)
Existen tres tipos de ensayo de dureza
Vickers caracterizados por diferentes
intervalos de fuerzas de ensayo.
Él numero de dureza Vickers es seguido por
las siglas HV con un primer sufijo convencional y
un segundo sufijo que indica el tiempo de
aplicación de la carga, cuando este ultimo difiere
del tiempo normal, el cual es de 10 a 15 segundos.
Las pruebas de dureza Vickers se efectúan con
cargas desde 1.96 N hasta 980.7 N. En la
practica, él numero de dureza Vickers se mantiene
constante para cargas usadas de 49 N o mayores.
Para cargas menores él numero de dureza varia
dependiendo de la carga aplicada.
ESFUERZO A TENSIÓN:
Este se define como la relación de la máxima
carga soportada durante la prueba de tensión
entre el área de la sección transversal original.
Si seguimos el comportamiento que tiene la
probeta durante la prueba, observaremos que al
llegar a la carga de cedencia la probeta sufre una
reducción de área en su sección transversal
ocasionando lo que llamamos cuello de
botella y la carga que la probeta resiste
comienza a decrecer hasta llegar a la ruptura
Módulo Elástico:
El módulo elástico ó módulo de Young, se
determina la rigidez de un material, la cual se
define como la capacidad de resistencia a la
deformación, esto nos indica la capacidad que
tiene el material a ser deformado elásticamente.
Este valor se obtiene a partir de la gráfica Carga
VS Elongación, al dividir un incremento del
esfuerzo entre un incremento de elongación
pertenecientes a la zona elástica, las unidades de
este valor son PSI en el sistema ingles y Páscales
en el sistema métrico.
Módulo Elástico:
Módulo Elástico:
Módulo Elástico:
Un hilo metálico
sometido a un esfuerzo
de tracción sufre una
deformación que
consiste en el aumento
de longitud y en una
contracción de su
sección.
Durante la primera parte de la curva, el
esfuerzo es proporcional a la deformación
unitaria, estamos en la región elástica.
Cuando se disminuye el esfuerzo, el
material vuelve a su longitud inicial.
El esfuerzo no es proporcional a la deformación unitaria
(curva de color rojo), sin embargo, la sustancia es elástica
en el sentido que si se suprime la fuerza sobre el material,
el caucho recupera su longitud inicial. Al disminuir el
esfuerzo la curva de retorno (en color azul) no es recorrida
en sentido contrario
PRUEBA DE IMPACTO
El objetivo principal de la prueba de
impacto es observar el comportamiento
de un material al ser impactado por un
objeto en un punto específico.
Se define como Tenacidad la cantidad
de energía que puede absorber un
material antes de fracturarse.
PRUEBA DE IMPACTO
. Por otro lado, la Energía es la capacidad para
realizar un trabajo debido a una fuerza que
recorre una cierta distancia, de ahí el origen de la
siguiente ecuación:
W = F * D
Donde
W =Trabajo (Newtons por Metro o Libras por Pies).
F = Fuerza (Newtons o Libras).
D = Distancia (Metros o Pies).
PRUEBA DE IMPACTO
E =W * h
Donde
E = Energía absorbida (Newtons por Metro o Libras por
Pies).
W = Peso del objeto (Newtons o Libras).
h = Altura desde la que se deja caer el objeto (M o Ft).
Sin embargo este tipo de prueba no cumple con
ninguna norma de estandarización, es por esto que
existen dos tipos de pruebas estandarizadas
PRUEBA DE IMPACTO
1) Prueba de Impacto Charpy
2) Prueba de Impacto Izod.
Estas pruebas de impacto consisten en
golpear una probeta con un péndulo que es
colocado a un cierto ángulo del punto de
impacto.
Charpy Izod
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BUEN DÍA

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Pruebas Mecanicas (ensayos de tensión, dureza e impacto

  • 2. PRUEBA DE DUREZA Se define como dureza a la resistencia de un material a ser deformado plásticamente, de igual forma se puede decir que es la resistencia de un material a ser penetrado. La dureza de un material depende de diferentes factores físicos, existen distintos métodos para calcularla y cada uno ellos utiliza distintos parámetros en consideración.
  • 3. A) PRUEBA DE PENETRACIÓN Es la mas utilizada hoy en día, básicamente todas las pruebas de dureza realizada a los metales es por este método, la prueba consiste en penetrar la probeta por medio de penetradores estándar y bajo la acción de una carga conocida.
  • 4. B) PRUEBA DE REBOTE Para esta prueba, la dureza se determina de acuerdo a la altura que alcanza una bola de acero endurecida después de ser lanzada desde una cierta altura y rebotar sobre la probeta que se analiza. En este caso lo que se analiza es la capacidad de absorber energía por el material a la hora de ser impactado.
  • 5. C) PRUEBA DE RAYADO En este caso la dureza del material, es determinada de acuerdo a una comparación realizada en base a una serie de materiales estándar, que van desde polvos o talcos, considerados como los materiales mas suaves, hasta el diamante considerado el mas duro.
  • 6. Las dos pruebas de penetración mas utilizadas y reconocidas mundialmente son: Brinell y Rockwell., aunque cabe mencionar que también existe la prueba tipo Vickers y la prueba Knoop (microhardness)
  • 7. PRUEBA DE BRINELL En la prueba de dureza Brinell, una bola de acero endurecida es forzada a penetrar el material bajo la acción de una carga conocida, utilizando formulas o tablas y de acuerdo a la penetración y al diámetro de la misma, es calculado un cierto valor empírico llamado Número de dureza Brinell ( BHN).
  • 8. Se comprime una bola de acero templada, de diámetro (D) 2,5; 5 ó 10mm, contra el material a ensayar con una fuerza P. Después de liberar la carga se mide el diámetro (d) de la huella con un dispositivo amplificador óptico. La dureza Brinell es un valor a dimensional resultante de: DONDE : P: carga aplicada en N (kgf) D: diámetro del balín en mm. d: diámetro medio de la huella en mm. • 1 kgf es igual a 9.80665 N.
  • 9. Cargas y diámetro de esferas usadas para el ensayo de dureza de Brinell. En algunos materiales, la penetración provoca una deformación en la huella, la cual puede llegar a dar una información falsa a la hora de medir el diámetro.
  • 10.
  • 11. PRUEBA DE ROCKWELL Para los materiales duros se emplea como elemento de penetración un cono de diamante de ángulo 120º, y para los semiduros y blandos una bolita de acero de 1/16”, deduciéndose la fuerza Rockwell de la profundidad conseguida en la penetración.
  • 12. El numero de dureza ROCKWELL: es un número obtenido por la profundidad de la huella; el cual proviene cuando se aumenta la carga sobre un penetrador desde una carga fija menor hasta una mayor, retornando después a la carga menor. Los números de dureza Rockwell se expresan siempre con un símbolo de escala, que indica el penetrador y la carga utilizada. EJEMPLO: 60 HRC indica un valor de dureza Rockwell 60 medido en la escalaC.
  • 13. PRUEBA DE VICKERS La prueba de durezaVickers utiliza como penetrador una punta de diamante en forma de pirámide, y al igual que en el la pruebe Brinell se utilizan formulas y tablas para calcular un valor empírico llamado número de durezaVickers (VHN)
  • 14. Existen tres tipos de ensayo de dureza Vickers caracterizados por diferentes intervalos de fuerzas de ensayo. Él numero de dureza Vickers es seguido por las siglas HV con un primer sufijo convencional y un segundo sufijo que indica el tiempo de aplicación de la carga, cuando este ultimo difiere del tiempo normal, el cual es de 10 a 15 segundos.
  • 15. Las pruebas de dureza Vickers se efectúan con cargas desde 1.96 N hasta 980.7 N. En la practica, él numero de dureza Vickers se mantiene constante para cargas usadas de 49 N o mayores. Para cargas menores él numero de dureza varia dependiendo de la carga aplicada.
  • 16.
  • 17. ESFUERZO A TENSIÓN: Este se define como la relación de la máxima carga soportada durante la prueba de tensión entre el área de la sección transversal original. Si seguimos el comportamiento que tiene la probeta durante la prueba, observaremos que al llegar a la carga de cedencia la probeta sufre una reducción de área en su sección transversal ocasionando lo que llamamos cuello de botella y la carga que la probeta resiste comienza a decrecer hasta llegar a la ruptura
  • 18. Módulo Elástico: El módulo elástico ó módulo de Young, se determina la rigidez de un material, la cual se define como la capacidad de resistencia a la deformación, esto nos indica la capacidad que tiene el material a ser deformado elásticamente. Este valor se obtiene a partir de la gráfica Carga VS Elongación, al dividir un incremento del esfuerzo entre un incremento de elongación pertenecientes a la zona elástica, las unidades de este valor son PSI en el sistema ingles y Páscales en el sistema métrico.
  • 21. Módulo Elástico: Un hilo metálico sometido a un esfuerzo de tracción sufre una deformación que consiste en el aumento de longitud y en una contracción de su sección.
  • 22. Durante la primera parte de la curva, el esfuerzo es proporcional a la deformación unitaria, estamos en la región elástica. Cuando se disminuye el esfuerzo, el material vuelve a su longitud inicial.
  • 23. El esfuerzo no es proporcional a la deformación unitaria (curva de color rojo), sin embargo, la sustancia es elástica en el sentido que si se suprime la fuerza sobre el material, el caucho recupera su longitud inicial. Al disminuir el esfuerzo la curva de retorno (en color azul) no es recorrida en sentido contrario
  • 24. PRUEBA DE IMPACTO El objetivo principal de la prueba de impacto es observar el comportamiento de un material al ser impactado por un objeto en un punto específico. Se define como Tenacidad la cantidad de energía que puede absorber un material antes de fracturarse.
  • 25. PRUEBA DE IMPACTO . Por otro lado, la Energía es la capacidad para realizar un trabajo debido a una fuerza que recorre una cierta distancia, de ahí el origen de la siguiente ecuación: W = F * D Donde W =Trabajo (Newtons por Metro o Libras por Pies). F = Fuerza (Newtons o Libras). D = Distancia (Metros o Pies).
  • 26. PRUEBA DE IMPACTO E =W * h Donde E = Energía absorbida (Newtons por Metro o Libras por Pies). W = Peso del objeto (Newtons o Libras). h = Altura desde la que se deja caer el objeto (M o Ft). Sin embargo este tipo de prueba no cumple con ninguna norma de estandarización, es por esto que existen dos tipos de pruebas estandarizadas
  • 27. PRUEBA DE IMPACTO 1) Prueba de Impacto Charpy 2) Prueba de Impacto Izod. Estas pruebas de impacto consisten en golpear una probeta con un péndulo que es colocado a un cierto ángulo del punto de impacto. Charpy Izod
  • 28. GRACIAS POR SU ATENCIÓN BUEN DÍA