Ensayo de impacto

OBJETIVOS:

• Conocer las variables del ensayo de impacto.

• Determinar el tipo de fractura que se produce.

DESARROLLO EXPERIMENTAL:

En un experimento se prueban probetas a diferentes temperaturas y se determina en ensayos de impacto las energías de ruptura de la tabla.

Tabla 1. Impacto de diferente magnitud aplicado a temperaturas variables

1. Dibujar la curva

Con los valores establecidos en la Tabla 1 hacemos un gráfico que muestre el comportamiento de la probeta.

[pic 1]

Fig. 1. Gráfico de la curva energía-temperatura basados en la Tabla 1.

1. Determinar la zona de transición y tomar el punto medio como valor de cambio de comportamiento.

Para determinar la zona de transición tenemos que ver en qué intervalos de la gráfica esta crece drásticamente y ver en cuales se vuelve a normalizar. Para eso, trazaremos una línea recta en cada uno de esos intervalos.

Para calcular el punto medio lo haremos con la ecuación que ya conocemos, tomando A (x, y) y B (x, y) cómo los puntos en los que empieza y termina la zona de transición respectivamente.

[pic 2]

[pic 3][pic 4]

Nos damos cuenta que la zona de transición empieza la temperatura de 3 oC y termina a los 80 oC (X1 y X2); la energía para esos intervalos es de 50 J y 165 J, respectivamente (Y1 y Y2). Por lo tanto, el punto medio es:

[pic 5]

El punto medio se da a una temperatura de 41.5 oC con un impacto de 107.5 J.

1. El área original es 10 x 10 mm, a la temperatura de fractura dúctil se mide un área de 9.5 x 8.8 mm. Determinar el porciento de ductilidad.

El porcentaje de ductilidad se determina con la ecuación:

[pic 6]

Sustituyendo tenemos [pic 7]

1. Calcular la resistencia al impacto utilizando con el valor máximo de la energía y el área de la fractura final.

De acuerdo a la Tabla 1 tenemos que el valor máximo de la energía es de 175 J y el área de la fractura inicial es de 100 mm2. Si la resistencia al impacto se calcula cómo:

[pic 8]

 Donde Er es la energía necesaria para llegar a la fractura y A es el área.

Sustituyendo los valores tenemos que:

[pic 9]

CUESTIONARIO

1. ¿Cuáles son los tres ensayos que se presentaron?

Ensayo Charpie, ensayo de tensión dinámica y ensayo Izod. Los 3 se realizaron en la misma máquina y consistían básicamente en lo mismo.

1. ¿Cómo son las probetas? Describirlas.

Las que se usaron para el ensayo Charpie e Izod eran iguales, ambas de forma de un prisma rectangular y con una entalla de 450 en la mitad. La utilizada en el ensayo de tensión dinámica es de forma cilíndrica, aunque en sus extremos el área aumenta y forma cuellos, además, los extremos están roscados.

1. ¿Son del mismo material?

En el video no se aclara, pero por la forma en que se comportan en los ensayos charpie e izod podemos decir que es un material no metálico, porque la prueba izod se hace generalmente para materiales no metálicos, pero no la del ensayo de tensión dinámica porque esta se comporta como un material dúctil. La probeta cilíndrica se comporta de manera dúctil, así que tal vez se trate de un metal o una aleación.  

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