Ensayo de tenacidad

Contenido

INTRODUCCIÓN        

OBJETIVOS DE LA PRÁCTICA        

PLANTEAMIENTO        

JUSTIFICACIÓN        

DESARROLLO        

CONCLUSIONES        

INTRODUCCIÓN

En la práctica llevada a cabo en el laboratorio de ingeniería electromecánica se realizó un ensayo de tenacidad. Para la realización de esta práctica fue necesario el uso de probetas de diferentes materiales con diferentes tamaños, un Péndulo de Charpy, además del equipo necesario para fracturar una parte de la probeta y los instrumentos adecuados para la medición de las piezas, siempre guiándonos en normas de seguridad como en el uso de bata y de zapatos dentro del laboratorio.

El ensayo de Tenacidad es una prueba que se realiza para determinar como su nombre lo dice la tenacidad de un material. En este ensayo se hace un impacto de una probeta de determinadas medidas y con un corte a un extremo para facilitar su ruptura a flexión en 3 puntos. El péndulo cae sobre el dorso de la probeta y la parte. La diferencia entre la altura inicial del péndulo y la final tras el impacto permite medir la energía absorbida en el proceso de fracturar la probeta. Se mide la energía absorbida en el área debajo de la curva de carga, desplazamiento que se conoce como resiliencia.

La historia del ensayo de tenacidad de origina en este caso con la creación del Péndulo de Charpy, este tiene por antecedentes en 1896 las ideas de S. B. Russell acerca de la energía de fractura residual a partir de esta ideó un ensayo de fractura con péndulo. Las pruebas iniciales de Russell midieron muestras sin tallar.
Después en 1897 Frémont introdujo una prueba que trataba de medir este mismo fenómeno usando una máquina con resorte.
En 1901 Georges Charpy propuso un método estandarizado que mejoraba el de Russell rediseñando un péndulo, con muestras entalladas y, en general dando mediciones más precisas y específicas.

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OBJETIVOS DE LA PRÁCTICA

En la actualidad la ciencia e ingeniería de los materiales se encuentra prácticamente a donde quiera que vamos, incluso en nuestras propias casas.

Dentro de esta ciencia se encuentra lo que es un ensayo de tenacidad, el cual se realizó en el Taller de Electromecánica del Instituto Tecnológico de Toluca con el objetivo de:

• Aprender sobre la importancia del ensayo de tenacidad o ensayo de ruptura el cual determina la máxima tensión que un material puede soportar antes del punto de fractura.
• Identificar el proceso previo que se le debe dar a las probetas usadas para este ensayo.
• Poder conocer el funcionamiento del péndulo de Charpy, así como las características del mismo.
• Distinguir las diferentes absorciones de energía de acuerdo al material usado, a la hora de realizar el ensayo.
• Poder concluir el porqué de los resultados obtenidos al final de la práctica.

PLANTEAMIENTO

Independientemente de la necesidad que surge en la carrera de  Ingeniería en Mecatrónica del ITTol de aprender más sobre este tema, los ensayos de tenacidad surgen a partir de la necesidad de conocer que materiales resisten mayor tensión, respecto a la dureza de los mismos, esto debido a que hoy en día en la industria se requiere saber qué tipo de material es conveniente en cierta aplicación, conocer su reacción siendo expuesto a distintas condiciones, entre otras etapas de control.

Un ejemplo importante son las pruebas de impacto que se le hacen a los automóviles nuevos, esto para probar su seguridad y posibles ¨consecuencias¨  qué ocurrirían en choques de distintas magnitudes.

JUSTIFICACIÓN

La tenacidad nos permite conocer que tanta energía de absorción puede obtener un material hasta el punto de su ruptura, este tipo de estudios que se hacen a partir de distintas máquinas y procedimientos llevan consigo diferentes beneficios, por ejemplo en la industria automotriz, al estudiar los puntos ruptura de una pieza, no solo reconocen que tan resistente podría ser esta , sino además aprenderían que estandarización darle para que su diseño sea confiable, conocerían más a fondo el material del que están hechas, así como el comportamiento de las mismas en distintas condiciones de temperatura. Este estudio les permite un constante mejoramiento de la pieza para futuros modelos, debido a las constantes mejoras; si se lo permiten podrían estar en buena posición, por encima de la competencia y así entre como el aumento de la calidad de productos, y por lógica mejores ganancias.

Además de que la importancia de esta prueba se da sobre todo en la ciencia e ingeniería de materiales para poder estudiar las condiciones de estos mismos antes de la ruptura y poder ofrecer soluciones a problemas actuales que podrían afectar al ser humano, un ejemplo de esto serían los materiales de un automóvil antes de un impacto, aunque las aplicaciones abarcan muchas ramas que son vitales para el desarrollo de nuestra tecnología y vida actual.

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DESARROLLO

La práctica se efectuó en el laboratorio de Electromecánica del Instituto Tecnológico de Toluca, donde antes de entrar debíamos portar la vestimenta adecuada, bata y zapatos de piel. Primero el profesor nos entregó unas probetas de distintos materiales, aluminio, latón y acero de la cuales obtuvimos sus medidas con un calibrador  (tabla 1).

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