ensayo_de_impacto
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UNIVERSIDAD FRANCISCO DE PAULA
SANTANDER
FACULTAD DE INGENIERÍA
ENSAYO DE IMPACTO
1. OBJETIVO
1.1 Objetivo general.
Estudiar el comportamiento del acero sometido a
esfuerzos provocados por choques a diferentes
temperaturas y analizar los resultados del ensayo y la
fractura de las probetas.
1.2 Objetivos específicos.
Determinar los valores característicos de la
energía que es absorbida en las probetas de
acero a diferentes temperaturas.
Que el estudiante se familiarice y comprenda la
importancia del ensayo de impacto.
2. BASE TEÓRICA
El ensayo de impacto es un ensayo de resistencia de
choque o resiliencia, que permite hallar el valor de la
temperatura de transición en donde ocurre el cambio de
la fractura dúctil o frágil de un acero. El ensayo mide la
energía absorbida por el material en el instante de la
fractura.
Durante el ensayo de impacto a altas temperaturas es
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necesaria una gran absorción de energía para romper la
probeta, comportándose el material como dúctil,
existiendo gran deformación y estiramiento antes de la
fractura. En cambio, para bajas temperaturas el
material se comporta como frágil, observándose poca
deformación en la fractura. El ensayo de impacto busca
determinar el rango de temperatura donde el material
cambia de fractura dúctil a frágil.
La temperatura de transición es el rango de temperatura
en el que tiene lugar el cambio de fractura dúctil o frágil.
El contenido de carbono en los aceros recocidos afecta
la temperatura de transición. Los aceros recocidos con
bajo contenido en carbono tienen un rango de
temperatura de transición más baja. Si aumenta el
contenido de carbono de los aceros recocidos, los
aceros se vuelven más quebradizos y se absorbe menor
energía en el punto de fractura.
Los factores que más influyen en la temperatura de
transición son la micro estructura (baja la temperatura
de transición), el grosor de la chapa (a menor espesor
mayor temperatura de transición).
El ensayo de impacto se efectúa de dos maneras:
2.1 Charpy. La probeta se carga en el centro como una
viga simplemente apoyada.
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2.2 Izod. La probeta se carga en el extremo como una
viga en voladizo.
P
P
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3. MATERIALES Y EQUIPOS
Máquina para ensayos de impacto
Horno. Para precalentar las probetas metálicas.
Probetas normalizadas
Dimensiones de la probeta en el ensayo Charpy.
Dimensiones de la probeta en el ensayo Izod.
Rango de
Transición
Energía
Absorbida FRAGIL
DUCTIL
Temperatura de
Transición
10 mm
450
27.5 mm 27.5 mm
8
mm
10 mm
47 mm
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Las normas a tener en cuenta para el ensayo de impacto
(Charpy – Izod) son:
Norma Icontec 20
ASTM E - 23
DIN 50113
4. LECTURAS
Temperatura de las probetas normalizadas.
Lectura de energía de impacto.
5. PROCEDIMIENTO
Levantar el péndulo hasta enclavarlo.
Colocar la probeta de tal modo que la entalladura
se encuentra al lado opuesto de la dirección de
choque.
Colocar el reloj medidor en ceros.
Girar hacia abajo la palanca para liberar el
péndulo.
Leer el valor de energía en el reloj medidor.
75 mm
75 mm
10 mm 8
mm
10 mm
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Observar la fractura.
6. DATOS FINALES
Observar el tipo de fractura. Si la superficie de la
fractura es suave y lisa, indica que el material es dúctil,
y si es de aspecto basto y de grano grueso indica que
es frágil. Si se presentan las dos zonas, una suave y
lisa, y otra de grano grueso, el material está dentro del
rango de la temperatura de transición.
7. CÁLCULOS
Determinar el valor de energía absorbida para romper la
probeta.
HfRWE )cos1(**
Donde:
W = 18.75 kgf
θ = 160o para ensayo Charpy
θ = 89o
para ensayo Izod
R = 825 mm
Hf = Energía
8. PREGUNTAS
Que se entiende por fractura frágil y fractura
dúctil.
Qué factores metalúrgicos influyen en el cambio
de la temperatura de transición.
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Qué incidencia tienen las ranuras hechas en las
probetas para la realización del ensayo.
Normas nacionales e internacionales aplicables al
ensayo de impacto para metales.
9.LECTURAS RECOMENDADAS
Referencia bibliográfica No. 3
Referencia bibliográfica No. 4
Referencia bibliográfica No. 5; pág. 350 - 354.
Referencia bibliográfica No. 6; Pág. 315 - 319.
10. CONCLUSIONES
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DATOS INICIALES
CHARPY *IZOD
DIMENSIONES: DIMENSIONES:
PESO: PESO:
DIBUJO DE LA PROBETA DIBUJO DE LA PROBETA
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TABLA DE LECTURAS
TIPO DE
ENSAYO
TEMPERATURA
°C
ENERGÍA
kgF
CHARPY
IZOD
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DATOS FINALES
FORMA DE LA FALLA FORMA DE LA
FALLA
CHARPY
IZOD
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TABLA DE RESULTADOS
TIPO DE
ENSAYO
PESO ESPECÍFICO
(N/m3)
ENERGÍA
(kgF)
CHARPY
IZOD
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ANEXOS
MAQUINA PARA EL ENSAYO DE IMPACTO
Fuente: BARAJAS CASTIBLANCO HUMBERTO. Manual de
Laboratorio de Resistencia de Materiales. Cúcuta; UFPS. Pag 74
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Fuente: BARAJAS CASTIBLANCO HUMBERTO. Manual de
Laboratorio de Resistencia de Materiales. Cúcuta; U.F.P.S. Pág. 70