Este documento describe un ensayo de choque para determinar la energía absorbida al romper una probeta de material sometida a un golpe único. Explica que se usa una máquina de péndulo de Charpy para golpear probetas normalizadas y medir la energía absorbida. También detalla los pasos para realizar el ensayo con diferentes probetas, calcular valores como la resiliencia y realizar tres experimentos para medir la energía absorbida en cada caso.

1. PRÁCTICA 4
ENSAYO DE CHOQUE
-Objetivo:
La finalidad de este ensayo dinámico por choque es la determinación de la energía
absorbida por una probeta de determinadas dimensiones, al provocar su ruptura de un
solo golpe. Es muy importante para conocer el comportamiento del material destinado a
la fabricación de ciertas piezas y órganos de máquinas, ya que han de estar sometidos a
esfuerzos dinámicos.
-Fundamentos del ensayo
Las probetas para el ensayo se encuentran
normalizadas, y suelen tener 55 mm de
longitud y una sección cuadrada de 10 mm
de lado. En el punto medio de su longitud
está entallada. La entrada puede ser de dos
tipos, en forma de V y en forma de U.
La máquina más utilizada en el ensayo de
resiliencia es el péndulo de Charpy. Consta
de una base rígida con dos soportes
verticales, unidos en la parte superior por un
eje horizontal; dicho eje lleva acoplado un
brazo giratorio, en cuyo extremo va situado
un martillo de 5 kg, en forma de disco,
(desarrolla una energía de 50 Julios en el
momento de choque), el cual golpea la
probeta y produce la rotura. Su arista de
choque la forman dos caras inclinadas de 30º,
unidas por una curva de radio 2 mm. Los
valores de la resiliencia son mayores a
medida que aumenta la tenacidad de un material.
Como métodos de ensayo tenemos los planteados por Izod (1903) y Charpy (1909).
Consisten en romper el material con el que se ensaya bajo un efecto dinámico que se
produce por el impacto sobre el mismo de una masa de peso y velocidad conocida.
La rotura de la probeta se produce por el flexionamiento de esta, de ahí el nombre del
ensayo.
Los experimentos de impacto de acuerdo con Charpy consisten en probetas con o sin
muesca sometidos a una flexión basada en tres puntos (los dos de apoyo de la probeta y
el punto donde impacta el péndulo).

2. -Desarrollo de la práctica:
Primero realizaremos el ensayo con una probeta no normalizada.
Las dimensiones de la probeta son:
Øinicial = 6.1 mm
hinicial = 66 mm
A la que se le suministra una energía máxima de 30 kgm = 30J
Como resultado obtenemos una
Eabs=194J
Øf = 4,5 mm
hf = 75,6 mm
La resilencia se calcula mediante la siguiente expresión
E E abs
Re silencia  abs   0,10057
V ·r02 ·h0
Se trata del área bajo la curva tensión-deformación en la zona elástica.
Es diferente de la tenacidad a la fractura (KIC del ensayo de tracción progresiva), que se
trata del área bajo la curva σ-ε en la zona plástica.
Con los datos realizamos los siguientes cálculos
h0 f  h0
Alargamiento: A(%)  ·100  14,54%
h0
Ø0 f  Ø0
Estricción: Z (%)  ·100  -26,22%
Ø0
Luego realizaremos el ensayo de flexión por choque:
Los datos de la probeta, la cual es normalizada con una entalla en forma de U, son los
siguientes
L0 = 55mm
h0 = 10mm
b0 = 10mm
En este ensayo se pueden dar tres casos
a) Esuministrada = Emáx  KU = Eabsorbida [J]
b) Esuministrada < Emáx  KU·Esuministrada = Eabsorbida [J]
c) S<S0  KU·Esuministrada/l = Eabsorbida [J]
S = superficie transversal de la probeta
l=lado de la sección transversal
Realizamos tres experimentos y los resultados corresponden todos al grupo b) ya que la
energia suministrada es menor que la energia maxima, y son los siguientes:
a) Esuministrada=300 J
Eabs=150 J
b) Esuministrada= 250 J
KU·250=100J
c) Esuministrada= 200 J
KU·200=204J