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PRÁCTICA4

ENSAYOCONELPÉNDULOCHARPYYENSAYODEFLUENCIA

DiegoGómezRuizCienciadeMaterialesCurso2015-2016

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Introducción:Antesdeprocederalarealizacióndelaprácticadelpéndulodecharpy,quierohacerunabreveintroduccióndeésteensayo.ElpéndulodeCharpysesueleutilizarenensayosparadeterminarlatenacidaddeunmaterial.Sonensayosdeimpactodeunaprobetaentalladaaflexiónen3puntos.Lafuncióndelpénduloescaersobreeldorsodelaprobetaypartirla.Unavezpartidalaprobeta,ladiferenciaentrelaalturainicialdelpénduloylafinaltrasromperse,permitemedirlaenergíaabsorbidaenelprocesodefracturadelaprobeta.

Deestamanera,elobjetivoprincipaldeéstaprácticaesconocerlascaracterísticasypropiedadesmecánicasdeunmetaltrashabersufridouncomportamientodetensión-deformación.

Materialesnecesarios:Losmaterialesquevamosautilizarenlaprácticasonlossiguientes:ProbetastipoCharpy:Podemosdiferenciardostiposdeprobetas,lasquetieneentallaenUolasquelatienenenV.EnnuestrocasoutilizaremosprobetasconentallaenV,ademásdeestarformalizadasconunasmedidasde10x10

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Calibre:

PénduloCharpy:

Probetacilíndricadeacero(F115C45)Longitud:70mmDiámetro:6mm

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Realizacióndelapráctica:Tracciónporchoque:Enlaprimerapartedelaprácticautilizaremoslaprobetacilíndrica.ParaellocolocaremoslaprobetaenlamáquinadelpéndulodeCharpy,sujetándolabienparaquenosemueva.Ajustamoslamáquina,colocamoselmedidora0yelevamoselpénduloparadejarlocaeryquechoquecontralaprobeta.Unavezrealizadoelensayo,miramoslaenergíaquehanecesitadopararomperlaprobeta(conlosdatosdelaalturaantesydespuésdelarotura).Ennuestrocasohasidounaenergíade300J.

Cálculos:

Alargamiento → A =L! − L!L!

∗ 100 = 75,7 − 65,5

65,5∗ 100 = 15,57%

𝐸𝑥𝑡𝑟𝑖𝑐𝑐𝑖ó𝑛 → 𝑍% =𝜙! − 𝜙!𝜙!

∗ 100 =4,1 − 66

∗ 100 = 31,66%

Resiliencia =Energía!"#$%"&'!Volumen!"!#!$%

=E!

π ∗ r!! ∗ L!=

175π ∗ 3! ∗ 65,5

= 0,094 J mm!

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Flexióndinámica(ImpactoCharpy):Enestapartedelapráctica,loquevamosahacerescolocarunaprobetaapoyadasobrelamesademáquina,peroconlacondicióndequelaentalladuraseencuentreenelladocontrarioadondeéstarecibiríaelgolpe.Cuandoelpéndulodesciende,seproducelaroturaporimpacto,enlapartedeatrásdelaentalla.Antesdeello,sedeterminólaenergíadeimpactosobrelaprobetaysemidiólaalturaqueteníaelpéndulo,enfuncióndelaenergíadeterminadaanteriormente.Graciasaesto,podemosconseguirdiferentesresultados:1º ) 𝐸𝑛𝑒𝑟𝑔í𝑎!"#$%$!&'()( = 𝐸𝑛𝑒𝑟𝑔í𝑎!á!"#$!300𝐽 → 𝐸𝑗: 𝐾𝑈 = 220𝐽

2º) Si Energía!"#$%$!&'()( < Energía!á#$!%

→ K + Entalla U + Energía!"!"#"$%&'(' → Ej:KV240 = 150J

3º) 𝑃𝑟𝑜𝑏𝑒𝑡𝑎 𝑟𝑒𝑑𝑢𝑐𝑖𝑑𝑎:𝐾 + 𝑒𝑛𝑡𝑎𝑙𝑙𝑎 𝑈+ 𝐸𝑛𝑒𝑟𝑔í𝑎!"#$%$!&'()( 𝐿𝑎𝑑𝑜 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑠𝑒𝑐𝑐𝑖ó𝑛= 𝐸𝑛𝑒𝑟𝑔í𝑎!"#$%"&'! (𝐽)

Enlaprimeraprueba:Energía!"#$%!&'()( = 300J → Energía!"#$%"&'! = 170J → KU = 170J

Enlasegundaprueba:𝐸𝑛𝑒𝑟𝑔í𝑎!"#$%$!&'()( = 50𝐽 → 𝐸𝑛𝑒𝑟𝑔í𝑎!"#$%"&'! = 80𝐽 → 𝐾𝑈 = 80𝐽

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Ensayodefluencia:Consisteendeterminarlacargamáximaquepuedesoportarunmaterialaaltastemperaturasdurantelargosperiodosdetiempoyqueseproduzcaunalargamientomínimo.Ennuestrocasoemplearemosprobetascilíndricasyprismáticas.

Enelensayodefluencia,elmaterialsevesometidoaunatensiónbastanteprolongadayaunacargadecompresiónelevadaatemperaturaconstante.Paraobservarresultados,sepuederegistrarladeformaciónquesufrelaprobetaenintervalosdetiempomedianteundiagrama.Sisedaelcasodequeseproduzcaalgúnfallo,separaelensayoysedeterminalarotura.Sefijalacargaa2,5o10N/mmylaTemperaturaconeltermómetro.Seobservacómovaríaladeformaciónconeltiempo.Posteriormentelaprofesoranosenseñalagráficaenelcajón.

Conelrelojcomparadorsesabeladeformación,contandoelnúmerodedivisionesdelaagujapequeña(1divisióndelaagujapequeñason1mmdedeformacióny5vueltasdelagrande).

Paradeterminarlarelajacióndeesfuerzosdelmaterial,laprobetasedeformaunacantidaddeterminadayseregistraladisminucióndelesfuerzoduranteunperiododeexposiciónatemperaturaconstante.