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Enrique Fernández González

Grupo Laboratorio A-3

Péndulo de carpy, parecido al que hay en el

laboratorio

Breve croquis de como funciona el péndulo

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Introducción:

El método de charpy (1909) consiste en romper el material que se ensaya, ejerciendo un

efecto dinámico que se produce con el impacto, sobre el propio material de una masa de

peso y velocidad conocida. La rotura se produce por el flexionamiento de la probeta, así

que se les denomina flexión por choque.

El péndulo cae sobre el dorso de la probeta y la parte. La diferencia entre la altura

inicial del péndulo (h) y la final tras el impacto (h') permite medir la energía absorbida

en el proceso de fracturar la probeta ( la energía se expresa en julios).

Norma:

Norma europea: EN 10 045-1 Norma Española: UNE 7-475-92

La norma UNE es la versión oficial de española de la europea, de fecha marzo de 1990.

Las probetas normalizadas tienen 55 mm de longitud y una sección cuadrada de 10 mm

de lado. La entalla se producirá en el punto medio de la probeta a estudiar. La entalla

puede ser de dos tipos:

1. Entalla en U de 5 mm de profundidad, con un radio en el fondo de la entalla de 1

mm.

2. Entalla en V a 45 grados.2 mm de profundidad

con un radio en el fondo de la entalla de 0,25 mm.

Si las medidas del material no nos permiten

obtenerla probeta estándar, se pude preparar

probetas de sección reducida de 7,5 mm o de

5mm de anchura.

Máquinas y elementos utilizados:

• Calibre: El calibre es un instrumento utilizado para

medir dimensiones de objetos relativamente pequeños,

tanto centímetros como milímetros. Es un instrumento

sumamente delicado y debe manipularse con habilidad

y mucho cuidado. Deben evitarse especialmente las

limaduras, que pueden alojarse entre sus piezas y

provocar daños. Lo utilizamos para medir los

diámetros y longitudes, tenemos que prestar mucha

atención para realizar bien el ensayo. Calibre

Probeta del ensayo de charpy

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• Péndulo de Charpy: Se utiliza en ensayos para determinar la tenacidad de un

material y es la máquina que nos proporciona la energía absorbida durante el

choque.

Esta máquina es bastante más moderna que la

que tenemos es nuestro laboratorio, pero algo

parecido a esta es la que utilizamos en el

ensayo de Charpy.

• Probeta: utilizaremos probetas cuadradas normalizadas. De 10 mm de lado y 55

mm de longitud.

Realización de la práctica:

En esta práctica realizaremos el ensayo de Charpy, también conocido como ensayo de

flexión dinámico.

En primer lugar mediremos la probeta con el calibre, la mediremos con cuidado y

exactitud para que el ensayo nos salga bien, después de esto utilizaremos la máquina

anterior, cuya función es someter a la probeta a un esfuerzo de choque hasta su rotura.

• 1ª prueba:

Introduciremos energía suministrada de 300 J, realizaremos el experimento y

nos damos cuenta que se ha absorbido una energía de 134 J. Como es entalla en

U, el resultado de la prueba es:

KU=134J

• 2ª prueba:

En esta segunda prueba introduciremos una energía suministrada de 250 J,

realizamos el experimento y la energía absorbida es de 100J. Como también

utilizamos una entalla en U el resultado es:

KU250=100 J

Pendulo de charpy moderno

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Introducción:

Consiste en someter una probeta de forma y dimensiones determinadas a un esfuerzo de

tracción en la dirección del eje hasta la fractura. Este ensayo mide la resistencia de un

material a una fuerza estática o aplicada lentamente. Las velocidades de deformación en

un ensayo de tensión suelen ser muy pequeñas.

En un ensayo de tracción pueden determinarse diversas características de los materiales

elásticos:

1) Módulo de elasticidad 2) Coeficiente de poisson 3) Límite de proporcionaidad

4) Límite de fluecia 5) Límite elástico 6) carga de rotura

7) alargamiento de rotura 8) Estricción

Materiales utilizados:

• Máquina de tracción:

Esta máquina es la que produce la rotura del

aluminio y del bronce en el ensayo de compresión.

Le pondremos un peso que equivaldrían a 5000 Kp,

con este peso tomaremos la escala que vamos a

tomar.

• Probeta:

La probeta en este ensayo es una probeta

cilíndrica a diferencia del caso anterior

que utilizábamos una rectangular.

Máquina de tracción

Probeta del ensayo de tracción por choque

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• Calibre:

El calibre, también denominado calibrador, es un instrumento utilizado para

medir dimensiones de objetos relativamente pequeños, tanto centímetros como

milímetros. Es un instrumento sumamente delicado y debe manipularse con

habilidad y mucho cuidado. Deben evitarse especialmente las limaduras, que

pueden alojarse entre sus piezas y provocar daños.

Realización de la práctica:

Tenemos que medir la longitud y sección de la probeta con el calibre. Una vez hecho

esto obtendremos los datos que necesitamos para realizar la práctica:

�� = ℎ� = 60 �� �� = 6 ��

� = � ∗ (62)� = 28,274 ���

Una vez hecho esto, someteremos a la prueba al ensayo de tracción.

Con este ensayo obtendremos las medidas deformadas de la probeta debido a la rotura.

Y obtendremos también la energía absorbida por ella misma durante el impacto.

La energía absorbida es de 162 J KU=162 J.

Ahora con el calibre mediremos la longitud y secciones finales.

Los datos que hemos obtenidos son los siguientes:

��� = 76 �� ��� = 5 ��

�� = � ∗ �52�

�= 19,63 ���

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Una vez tenemos todo calculamos el alargamiento, estricción y resiliencia:

A = l�� � l�l�

∙ 100 = 76 � 6060 ∙ 100 = 26,67

Z = s� � s#s�

∙ 100 = D�� � D#�

D��∙ 100 = 6� � 5�

6� ∙ 100 = 30,55 %

Resilencia = E AbsorvidaV�

= 162π ∙ (6

2)� ∙ 60= 0,09549 mm5

La fluencia es la deformación irrecuperable de la probeta, a partir de la cual sólo se

recuperará la parte de su deformación correspondiente a la deformación elástica,

quedando una deformación irreversible. Este fenómeno se sitúa justo encima del límite

elástico, y se produce un alargamiento muy rápido sin que varíe la tensión aplicada.

Mediante el ensayo de tracción se mide esta deformación característica que no todos los

materiales experimentan.

El fenómeno de fluencia se da cuando las impurezas o los elementos de aleación

bloquean las dislocaciones de la red cristalina impidiendo su deslizamiento, proceso

mediante el cual el material se deforma plásticamente.

Deformación que sufre un material en un

ensayo de fluencia