E.E.T.Nº 477 “COMBATE DE SAN LORENZO” Modulo 2 – Materiales y ensayos _____________________________________________ Ensayo de materiales Con el ensayo de los materiales deben determinarse los valores de resistencia, verificarse las propiedades y establecerse el comportamiento de aquellos bajo la acción de las influencias externas. El factor económico juega un rol de importancia en el campo de la fabricación en general, imponiendo un perfecto conocimiento de los materiales a utilizar, de manera de seleccionarlos para cada fin y poder hacerlos trabajar en el límite de sus posibilidades, cumpliendo con las exigencias de menor peso, mejor calidad y mayor rendimiento. En los ensayos físicos se determinan generalmente la forma y dimensiones de los cuerpos, su peso específico y densidad, contenido de humedad, etc., y en los mecánicos la resistencia, elasticidad y plasticidad, ductilidad, tenacidad y fragilidad, etc. Esfuerzos La constitución de la materia de los sólidos presupone un estado de equilibrio entre las fuerzas de atracción y repulsión de sus elementos constituyentes (cohesión). Al actuar fuerzas exteriores, se rompe el equilibrio interno y se modifican la atracción y repulsión generándose por lo tanto una fuerza interna que tenderá a restaurar la cohesión, cuando ello no ocurre el material se rompe. CLASIFICACIÓN DE LOS ESFUERZOS ESFUERZOS NORMALES ESFUERZOS TANGENCIALES Son producidos por cargas que tienden a trasladar Son generados por pares de cargas, que actúan en a las secciones transversales en un determinado el plano de las secciones transversales y tienden a sentido producir sus giros o deslizamientos. Se obtiene cuando las fuerzas exteriores, de Se origina por efecto de igual magnitud, pares que actúan sobre dirección y sentido los ejes de las secciones TRACCIÓN Y contrario, tienden a TORSIÓN transversales, COMPRESIÓN estirar (tracción) o produciendo el giro de aplastar (compresión) el las mismas en sus material según el eje en planos. que actúan. Tiene lugar cuando se producen pares de Las fuerzas actúan fuerzas perpendiculares normales al eje del al eje, que provocan el FLEXIÓN CORTE cuerpo, desplazando giro de las secciones entre sí las secciones transversales con inmediatas. respecto a las inmediatas. Procedimiento de ensayo de materiales Procedimientos de ensayo Procedimientos de ensayo mecánico - tecnológicos metalográficos Muestran el comportamiento de Proporcionan conocimientos los materiales frente a las sobre la estructura y tipo de la fuerzas externas y en el textura mecanizado. Solicitaciones continuas en Investigación de la textura en reposo, por impulsos, zonas esmeriladas, con aumento periódicamente alternadas al microscopio Procedimientos de ensayo no destructivos Proporcionan información sobre la composición y sobre fallos (grietas, poros, inclusiones) Análisis espectral, investigación por rayos X y ultrasonido, procedimiento del polvo magnético Procedimientos de ensayos y tomas de probetas Mediante los diversos procedimientos de ensayos se trata de tener una idea mas completas sobre las propiedades de un material para decidir de ahí anticipadamente su comportamiento cuando esté sometido a las cargas de funcionamiento y a las influencias exteriores. Para valorar las probetas son muy importantes las dimensiones de la pieza forjada o fundida y el lugar de donde se toma esa probeta. Las probetas siempre deben tomarse de los sitios y en las direcciones en que reina el máximo trabajo. Ensayo de resistencia a la tracción El ensayo de tracción es el más frecuentemente realizado en los materiales que se emplean par la construcción de máquinas, porque nos suministra las más importantes propiedades necesarias para formar juicio cobre el material. 1 000 40.700. E ) E= El módulo de elasticidad de un material es la relación entre las tensiones y las deformaciones correspondientes (constantes).000 A 2.000.000 100.000 A 1.000 2. La tendencia moderna es sustituir E por su inversa ( coeficiente de alargamiento σ ε - MóduloElás tico = LímiteElás tico ALARGAMIEN TO α= Valores del módulo elástico en kg/cm2 MATERIAL ACERO TEMPLADO ACERO SIN TEMPLAR HIERRO HOMOGÉNEO BRONCE COBRE FUNDICIÓN GRIS FUNDICIÓN GRAFITO ESFEROIDAL MADERAS DURAS MADERAS SEMIDURAS MADERAS BLANDAS HORMIGÓN ε σ 1 = α ) llamado E ( cm 2 ) kg E= 1 2.000 60.000. 3. tendrá la ∆l L ε= Límite de elasticidad: ( σ ) es la tensión hasta la cual no se E presentan deformaciones permanentes. La deformación es proporcional al esfuerzo mientras persiste la deformación. determinándose al mismo tiempo los esfuerzos que señala la máquina. siendo el esfuerzo proporcional a esta.000 80.00 2.E.800.000 A 140.150. ε= σ Carga de rotura por tracción: ( σB ) se calcula refiriendo la máxima carga que resiste la probeta a la sección primitiva. todo cuerpo deformado ejerce un esfuerzo mientras persiste la deformación.000 1. σE = P kg kg N = = = 2 2 F cm mm mm 2 Límite aparente de elasticidad: ( σ ) es la tensión para la que a pesar de que la deformación crece la S aguja indicadora de la máquina de ensayos se para o retrocede.000 α 2 .000 A 60. Recíprocamente.000 A 2.000. Nº 477 “COMBATE DE SAN LORENZO” Modulo 2 – Materiales y ensayos _____________________________________________ Durante el ensayo la probeta provista de extremos con espaldilla de apoyo es colgada en la máquina de tracción y se va alargando paulatinamente.050.000 900.000 1.000 A 80.T. Estudio de la tracción Ninguna construcción debe estar sometida a cargas que sobrepasen el límite de elasticidad del material de cualquiera de sus partes.000 1.000 A 2.500. Diagrama de rotura por tracción Alargamiento:( expresión ε ) referido a una magnitud medida L.E. Ley de Hooke 1. Límite de proporcionalidad: ( σ ) cuando las cargas no son demasiado grandes las tensiones son P proporcionales a las dilaciones (Ley de Hooke. Todo esfuerzo ejercido sobre un cuerpo lo deforma. 2.200.200. mas aun se debe permanecer por debajo de ese límite para contar con un margen de seguridad que permita afrontar cualquier contingencia imprevista. La experiencia de muestra que tanto el hierro como el acero tienen a la compresión el mismo límite elástico. sus valores dependen de las características del material. σad = Si en la ecuación de equilibrio sustituimos σE S tendremos: σ por σ ad P σad = S Ecuación de estabilidad que nos permitirá calcular las piezas sometidas a esfuerzos de tracción. sucediéndose en el mismo orden que en el ensayo a la tracción. en las piezas cortas. Nº 477 “COMBATE DE SAN LORENZO” Modulo 2 – Materiales y ensayos _____________________________________________ Coeficiente de seguridad Para impedir que un material pueda exceder su límite elástico se limita el esfuerzo a una fracción de éste. Cumpliéndose así la ley de Hooke σ = ε × E en la compresión lo mismo que en la tracción. para fundición de 7 a 10 y para maderas y las rocas de 7 hasta 20 en casos muy desfavorables. Clasificación de las cargas TIPO DE CARGA DEFINICIÓN Estática Actúa en reposo Dinámica Actúa en movimiento Permanente Carga estática que actúa constantemente y con la misma intensidad Intermitente Carga cuya intensidad varía de cero a un máximo Instantánea Cuando actúa repentinamente con toda su intensidad. en el segundo por flexión. Las experiencias demuestran que el hierro y el acero se comportan en la compresión en forma análoga que en la tracción. en la compresión son acortamientos. la naturaleza del esfuerzo y de las condiciones de trabajo. El Divisor S es el coeficiente de seguridad. Valores del Coeficiente de trabajo Material Hierro Aceros – perfiles . resultando el mismo coeficiente de trabajo o tensión admisible. Si se analiza un ensayo observaremos los mismos fenómenos. con la única diferencia del sentido de las deformaciones. y pandeos o flexiones en las piezas largas. En general los materiales de textura fibrosa como las maderas. módulo de elasticidad y carga de ruptura que en la tracción. en cambio las de texturas granulosas (fundición. Tensión admisible o coeficiente de trabajo El cociente entre el límite elástico por el coeficiente de seguridad es la tensión máxima que se acepta para que un material trabaje en condiciones de seguridad. En el hierro y el acero S varía de 2 a 3 o bien de 2 a 1.T. Por lo tanto debemos tomar el mismo coeficiente de seguridad S. En el primer caso el material se rompe por aplastamiento. trabajan mejor a la tracción. pero sin choque Variable Carga cuya intensidad oscila desde un mínimo que no es cero a un máximo 3 .E.5. Esta tensión se llama tensión admisible o coeficiente de trabajo.E.chapas Fundición gris Cobre Pino tea Quebracho colorado Urunday Lapacho Granito Caliza Ladrillo prensado Ladrillo común Hormigón simple Hormigón armado Tracción 750 a 1000 750 a 1800 250 400 a 600 60 a 100 120 a 140 90 a 120 80 a 100 ---------------------------------------------35 a 60 σad Kg 2 cm Flexión 750 a 1000 750 a 1800 ------------------40 a 100 120 a 140 90 a 120 80 a 100 ---------------------------------------------35 a 70 Corte 600 a 800 600 a 1200 200 300 a 500 10 a 35 100 a 120 80 a 100 60 a 80 ---------------------------------------------35 a 60 Compresión 750 a 1000 750 a 1800 500 a 1000 600 a 700 40 a 60 120 a 140 90 a 120 80 a 100 40 a 60 15 a 60 10 a 12 5a6 10 a 40 35 a 75 Compresión Mientras que en la tracción las deformaciones son alargamientos. σ E S o bien σB S . rocas) tienen una mayor resistencia a la compresión. La tensión tangencial de corte será: τ= Q (ecuación de equilibrio) A Por analogía con la tracción se admite que la relación elasticidad tangencial G. Se admite que el límite elástico al corte es también igual a 4/5 del límite elástico a la tracción. El desplazamiento por unidad de longitud será: ε= bb ab m P1 n P2 m a P2 P1 1b b n Llamemos Q al esfuerzo de cortadura y admitamos que se reparte uniformemente en toda el área de la sección A. que cuando se trata de una sección transversal simétrica. En consecuencia. Nº 477 “COMBATE DE SAN LORENZO” Modulo 2 – Materiales y ensayos _____________________________________________ Alternada Concentrada Distribuida Su intensidad varia desde un máximo positivo a un máximo negativo Actúa en un punto Repartida en la superficie Conclusiones 1. sibien siguen pasando por el sector de gravedad de cada sección. Estas vigas tienen dos apoyos uno fijo y otro móvil que permite la libre dilación. las secciones se deslizarán una respecto a al otra. el plano de las cargas corta a las secciones transversales según rectas que no son ejes principales. 3. Una carga mayor que σE pero menor que σB provocará la ruptura en un tiempo tanto menor cuanto más exceda el límite elástico. 2. σE puede ser resistida por el material indefinidamente. τ ε ´ es una constante llamada módulo de 4 . aplicando en los centros de gravedad las fuerzas P1 y P2 de sentido contrario.E. menor aún para las alternadas y mínimo para las móviles. menor para las variables. el coeficiente de trabajo al corte τ ad debe tomarse igual a 4/5 de σ ad en esos materiales. El tiempo es máximo para cargas permanentes. Corte simple En un sólido prismático tenemos dos secciones infinitamente próximas (m) y (n). La distancia entre ejes de apoyo se llama luz de la viga. según un eje principal. Si suponemos fija la sección (m).E. Vigas Llamamos viga a una estructura que reposa sobre uno o más apoyos y que trabajan a la flexión.T. Flexión En la flexión obran fuerzas perpendiculares al eje recto de la barra o viga. Una carga permanente menor que E Las cargas no permanentes menores que σ pueden provocar la ruptura en un tiempo muy prolongado. Los ensayos han demostrado que la resistencia a la cortadura del hierro y del acero es igual a 4/5 de la resistencia a la tracción. cuando se trata de flexión disimétrica. Podemos decir así: “La resistencia del material a las cargas es inversamente proporcional a la intensidad y a la frecuencia de las deformaciones que experimenta”. el plano de carga corta a las secciones transversales en la flexión simple. es su eje de simetría. la (n) se deslizará ocupando la molécula (b) la nueva posición (1b). Nº 477 “COMBATE DE SAN LORENZO” Modulo 2 – Materiales y ensayos _____________________________________________ Cálculo de reacciones Consideremos una viga apoyada en sus extremos A y B.L [ Kgm ] 4 P. X − P + RB = 0 L P. Cuando la sección considerada se encuentra a la mitas de la distancia de los apoyos el momento flexor será máximo y se calculará como: Mmáx .E. Un sólido prismático de sección constante o variable trabaja a la flexión simple cuando: • La sección tiene por lo memos un eje de simetría.E. Estando P dirigida hacia abajo (negativa) las reacciones tendrán sentidos contrarios (positivas) y sus intensidades serán incógnitas. X = RB L Esfuerzo de corte El esfuerzo de corte de una sección cualquiera de una viga es igual a la suma algebraica de las fuerzas situadas a la izquierda de la sección considerada. = Clasificación de la flexión Se dice que una pieza trabaja a la flexión cuando está solicitada por fuerzas que tienden a curvar su eje longitudinal.T.L – P(L-X) + 0 = 0 RA = reemplazando (2) en (1): P( L − X ) L (2) Cuando X = L/2: RA = RB = P/2 P( L − X ) − P + RB = 0 L P. 5 . Llamando Qc al esfuerzo de corte tendremos: Qc = RA – P1 = P2 . Para simplificar el problema se toman los apoyos para determinar los momentos.L2 [ Kgm ] 8 Cuando la carga se encuentra uniformemente repartida el momento flexor máximo será: Mmáx . como P es vertical RA y RB también deben serlo.L − P. La carga P y las dos reacciones en los apoyos RA y RB deben formar un sistema de fuerzas en equilibrio. = P. Tomando el apoyo B tendremos: RA – P + RB = 0 (1) RA.L = −RB L P. X − P.L − P. de luz L solicitada por una carga vertical P concentrada en la sección C a la distancia X del apoyo izquierdo.RB Momento flexor El momento flexor e igual a la suma algebraica de los momentos de las fuerzas situadas a la izquierda de la sección tomados con respecto al centro de gravedad de la sección considerada. pero recibe también empleo en la madera. Cuando la resultante fuera oblicua al eje longitudinal el sólido trabajará a la flexión compuesta. El ensayo se realiza en un dispositivo de péndulo que consiste en golpear con un martillo en el centro de una probeta apoyada en dos puntos. Los materiales tenaces exigen un elevado trabajo de resiliencia y los frágiles uno pequeño. El trabajo de resiliencia es: Av = Pg . Después de la percusión el trabajo realizado se marca en un indicador. la torsión es compuesta pudiendo estar la pieza en estado de tensión lineal. adquiriendo forma de “U”. Wx Esta relación que da como supuesto el cumplimiento de la ley de Hooke.T. en el hormigón y en otros elementos constructivos. trabaja a la torsión. Cuando en lugar de las cuplas. plano o cúbico según las condiciones de trabajo. las fuerzas tienen una resultante. En los materiales agrios se puede llegar a la rotura y con ello calcular la resistencia a la flexión partiendo del momento flexor máximo y del módulo resistente: σB = M max .2m J = = 50 2 S 1cm cm 2 Los ensayos de resiliencia por flexión se realizan desde el acero hasta el acero moldeado para determinar la tenacidad y deformabilidad. se emplea también en materiales que no siguen esta ley. Por esta razón en la fundición gris y en hormigón la resistencia a la flexión es notablemente mas elevada que la resistencia a la tracción. Generalmente se lleva a cabo disponiendo la barra a ensayar de modo que quede libremente apoyada sobre rodillos en ambos extremos y cargándola en el centro. En materiales tenaces no se puede determinar nada mas que el límite de flexión por poderse doblar en 180º sin rotura. Si las fuerzas actúan en planos normales constituyendo una o varias cuplas el sólido trabaja a la torsión simple en estado de tensión lineal. Torsión Cuando un sólido prismático está solicitado por fuerzas de sentido contrario que tienden a hacerlo girar alrededor de su eje geométrico.2m S = 1cm2 aK = Av 250 N . cm 3 σadm [ ] (módulo resistente) = (momento flexor máximo) Material Acero al carbono Madera dura Madera blanda (tensión admisible) Valores del coeficiente de trabajo en la flexión [kg/cm2] Carga permanente Carga variable Carga móvil 1400 a 1800 1000 a 1400 600 a 1000 100 a 120 80 a 100 70 a 80 30 a 60 30 a 50 20 a 30 Ensayo de flexión El ensayo de flexión se emplea preferentemente en la fundición gris y más raramente en el acero. Ensayo de resiliencia por flexión Se ensaya el comportamiento a la rotura que muestra un material as ser sometido a la flexión por golpe en un punto entallado. Torsión simple Se presenta el caso si tenemos en la pieza dos secciones normales en cada una de las cuales actúa una cupla cuyos sentidos sean contrarios.E. siendo este un ensayo dinámico. 6 . calcular el envejecimiento y controlar los procesos de tratamientos térmicos.E.0. En la madera es menor que la resistencia a la tracción porque la fibras s doblan en la parte comprimida. Nº 477 “COMBATE DE SAN LORENZO” Modulo 2 – Materiales y ensayos _____________________________________________ • • • El plano de las fuerzas contiene al eje longitudinal y a uno de simetría. La resultante de todas las fuerzas es normal al eje longitudinal. (h1 – h2) en Joule Teniendo en cuenta la sección de ensayo “S” se puede calcular la resiliencia aK. Ejemplo: Pg = 250N h1 – h2 = 0. Ecuación de estabilidad de la flexión simple Wx = Mmáx . Fórmula de Euler Considerando una pieza recta en posición vertical apoyada en ambos extremos en forma que pudiera girar en este plano pero sin desplazarse de los apoyos y cargada en sentido del eje. Nº 477 “COMBATE DE SAN LORENZO” Modulo 2 – Materiales y ensayos _____________________________________________ Ecuación de equilibrio de la torsión simple τ= Mtr Jp (momento torsor) (momento de inercia polar) Sustituyendo por el coeficiente de trabajo a la torsión simple tendremos la ecuación de estabilidad: τadm = Mtr Mt = Jp Wp Los valores de τ adm varían entre límites muy amplios según la calidad del material y las condiciones de trabajo. Caso: pieza empotrada en la base y libre en el extremo. Esta flexión lateral a la dirección del esfuerzo se la llama pandeo. K =4 K 2 E .J . toma una curvatura lateral y se rompe por flexión.E. 2 S l 7 . Caso: pieza articulada en un extremo y empotrada en le otro. Valores de τ adm a la torsión simple en Kg/cm2 Hierro dulce Acero Siemens Acero Thomas Martín 120 200 a 400 300 a 460 Material τ adm Acero Moldeado 160 a 300 Árboles de transmisión Se designa así a piezas destinadas a transmitir movimientos de rotación. Caso: Pieza articulada en ambos extremos. sin embargo no es así.T. 5Mt τadm D =10 .π . Caso: Pieza empotrada en ambos extremos.E.3 N n N=CV n= rpm Pandeo A una barra de eje recto y sección pequeña respecto a su longitud la colocamos en posición vertical y le aplicamos una carga en el eje. K 4to. Considerándolo de sección circular su diámetro será: D =3 Calculo del diámetro en función de la potencia Los árboles de transmisión se construyen generalmente en aceros cuyos coeficientes de trabajo para cargas intermitentes y alternadas varían de 300 a 400 Kg/cm2. K =1 3er. K = 1/4 2do. La pieza debe sufrir un acortamiento y romperse por compresión. Euler dedujo por medio del cálculo diferencial su fórmula: P= P: carga que puede soportar la pieza en kilos sin peligro de pandear K: coeficiente que depende de la forma del apoyo S: coeficiente de seguridad que depende del material π 2: 10 E: módulo de elasticidad en Kg/cm2 J: Menor momento de inercia de la menor sección en cm4 L: longitud de la pieza en cm Los valores de K son: 1er. D 2 0.25. cónica o piramidal.T. para los metales de cojinetes a = 2. P d2 8 . para el plomo y el estaño a = 1. Cargas y diámetro de esfera usadas para el ensayo de dureza Brinell Diámetro de la esfera D en mm 10 5 2.5 HB 30 10 D2 1000 250 62.5.5 En los aceros al carbono la resistencia a la tracción es σ B ≅ 0. Este procedimiento es apropiado para aceros nitrurados y cementados en su capa externa.P F HV = 0.2 HB 5 2. La dureza Brinell es un valor adimensional resultante de: Hb = La fuerza del ensayo debe tomarse de magnitud tal que se forme una huella con diámetro d = 0. la fuerza del ensayo debe ser menor. y en los aceros de aleación es σ B ≅ 0. para metales no férreos y sus aleaciones a = 10.5 HB 10 5 D2 500 125 31.2.189 . por el efecto que produce una fuerza determinada durante cierto tiempo en el cuerpo a ensayar. Se calcula partiendo del grado de carga y del diámetro de la bola.34 HB.D. La resistencia se determina introduciendo un cuerpo de forma esférica.102 .5 a 5 Fundición: 6 a 7 Maderas: 7 a 10 Ensayo de dureza La dureza de un material es la resistencia que opone a la penetración de un cuerpo más duro.7.5 15. La dureza Vickers (HV) se calcula partiendo de la fuerza en Newton y de la superficie en mm2 de la huella de la pirámide según la fórmula: HV = 0. de diámetro 2.E. Para los metales distintos de hierro no pueden deducirse la resistencia directamente de la dureza. 0. Como indicador de dureza se emplea la deformación permanente (plástica) Ensayo de dureza Brinell (HB) Se comprime una bola de acero templada.E. La diagonal (d) es el valor medio de las diagonales de la huella (d1) y (d2).6 HB 2.5. 5 ó 10mm.36 HB. La huella vista desde arriba es un cuadrado.D a d = 0. Ensayo de dureza Vickers (HV) En este caso se emplea como cuerpo de penetración una pirámide cuadrangular de diamante. Después de liberar la carga se mide el diámetro (d) de la huella con un dispositivo amplificador óptico.102 . Para materiales blandos y bolas de ensayo pequeñas. contra el material a ensayar con una fuerza P.102 a: grado de la carga D: diámetro de la bola en mm2 El grado de la carga para el acero no templado y el hierro fundido es a = 30.5 Signo abreviado Carga en Kg 30 D2 3000 750 187.5 D2 250 62.P F P: fuerza en kgf o n F: superficie de la huella en mm2 F = a. así como para piezas de paredes delgadas de acero o metales no férreos. Nº 477 “COMBATE DE SAN LORENZO” Modulo 2 – Materiales y ensayos _____________________________________________ =2 Valores del coeficiente de seguridad Aceros: 2. para el aluminio y el cinc a = 5. El ensanchamiento debe ser de 1 a 1 ½ veces la anchura primitiva sin que aparezcan grietas. Los aceros rápidos producen haces de trazos casi sin explosiones de carbono. de aspa. Ensayos tecnológicos En estos ensayos suelen considerarse solamente la capacidad de deformación a la temperatura ordinaria o a la temperatura de forja.T. bajándose nuevamente el valor previo. los granos de la muela arrancan pequeñas partículas de acero calentándolas hasta la temperatura de fusión. La forjabilidad de obtiene forjando un acero plano repetidamente. El acero aleado con cromo y vanadio da estelas interrumpidas con chispas terminadas en formas de lenguas. Las probetas templadas dan generalmente una chispa algo mas clara y viva que las mismas probetas en estado recocido o bonificado. Ensayo de la chispa de esmerilado Si se acerca una probeta de acero a una muela de esmeril en movimiento. de gota y de lanza.E. en función de la presión ejercida y la posición de la probeta. Se miden las dos huellas así obtenidas y por medio de una tabla de reducción se obtiene la dureza Brinell. Las partículas proyectadas dejan tras de sí una estela corta o larga. El ensayo de doblado sirve par demostrar la facilidad de curvar el material a la temperatura ordinaria. floreadas. De un modo análogo debe ensayarse la soldadura 9 . se esmerila un acero cuya composición sea la misma y se compara con la probeta. y para los semiduros y blandos una bolita de acero de 1/16”. mayor es la altura a la que llega el martillo a rebotar. Después se aumenta en 140Kg la carga aplicada al cono (150Kg). y en 90Kg la aplicada a la bolita (100Kg). ya por medio de un golpe de martillo. La facilidad de soldadura en la fragua se prueba soldando por recubrimiento dos barretas de ensayo en la forma acostumbrada en los talleres. El cuerpo empleado para la penetración se hace incidir sobre la superficie de la pieza a ensayar con carga previa de 10Kg. La profundidad de penetración alcanzada constituye el valor de partida para la medición de la profundidad de la huella. Esta altura da la medida de la dureza. Se mide la profundidad de penetración que queda y en la escala del aparato se lee directamente la correspondiente dureza Rockwell C (HRc) cono o la Rockwell B (HRb) bolita. calentándolo.E. Ensayo de dureza por rebote Se deja caer un martillo sobre la superficie del cuerpo que se ensaya y cuanto más duro es el cuerpo. Los aceros para herramientas aleados con molibdeno producen estelas terminadas en punta de lanza. distinguiéndose las formas de púas. El material a ensayar puede determinarse mejor si al mismo tiempo. Nº 477 “COMBATE DE SAN LORENZO” Modulo 2 – Materiales y ensayos _____________________________________________ Dureza Rockwell (HRc) ó (HRb) Para los materiales duros se emplea como elemento de penetración un cono de diamante de ángulo 120º. o poco después. ya sea por la presión de un tornillo de banco. sin medir la fuerza ni el trabajo. continua o interrumpida. hasta que aparezcan grietas en los bordes. deduciéndose la fuerza Rockwell de la profundidad conseguida en la penetración. Ensayo de dureza Poldi Se comprime una esfera de acero al mismo tiempo sobre el cuerpo que se ensaya y sobre una placa que sirve de comparación. T. para ver la calidad de la misma. encuentran una grieta u otro fallo y se produce una reflexión.E. ya sea sobre una pantalla o sobre una placa fotográfica. Los tubos se prueban abocardándolos con un macho cónico y además rebordeándolos. inclusiones de cuerpos extraños y poros en la superficie o en sus proximidades. Nº 477 “COMBATE DE SAN LORENZO” Modulo 2 – Materiales y ensayos _____________________________________________ con gas o de arco voltaico. Bajo la acción de una fuente de luz. En los puntos donde hay grietas o poros se distorsionan las líneas de fuerza y el polvo de hierro se acumula. El ensayo de doblado en un sentido y en le otro se lleva a cabo para los alambres y planchas delgadas.E. debido a que los colores o irregularidades reflejan la luz de forma distinta. se colorean los componentes de la textura o se vuelven rugosos. poros y burbujas de gas. Junto con la resistencia y la deformabilidad de las probetas soldadas. Ensayos ultrasónicos En el ensayo de materiales con ultrasonido se utilizan ondas ultrasónicas con frecuencias del orden de 10 millones por segundo. tales como poros. 10 . Con un aparato magnetizador se crea en la probeta un campo magnético intenso. Las ondas se propagan en el material. arrugas. óxidos y sulfuros. Sus tensiones interiores se prueban aserrándolos según su generatriz y viendo si tiende a abrirse o a cerrarse al corte. así como grietas. Procedimientos de ensayos no destructivos Ensayo del polvo magnético Se emplea para determinar grietas. escoria en los cordones de soldadura. que se espolvorea encima de la pieza. vistas al microscopio muestran diferencias de luminosidad. Un receptor percibe las ondas reflejadas e indica el punto del fallo Procedimiento de penetración Se emplea para señalar fallos tales como grietas. Con el aparato de embutir de Erichsen se clava un macho redondeado en la plancha de ensayo colocada entre la matriz y el sujetador. de los rayos que atraviesan el material. En cierto modo aparece la imagen de la textura. Como polvo magnético se utiliza polvo de hierro coloreado. Procedimiento de ensayo metalográfico Por ensayo metalográfico se entiende la obtención y valoración de micrografías. etc. Si se aplican ácidos a la superficie (soluciones mordientes). Las planchas que deben sufrir deformaciones muy fuertes por embutición o prensado se someten al ensayo de embutido. las probetas tratadas de esta forma. poros y fallos de aglomeración que aparecen a menudo en la superficie de las piezas. Las probetas de material se rectifican y pulen con el fin de eliminar las rugosidades procedentes de la fabricación y poder reconocer fallos del material tales como: inclusiones de escoria. así como con electrodos. Una cabeza emisora transmite las ondas hasta la pieza que se está ensayando. permiten ver todos los puntos de fallo. midiendo la profundidad a que baja el macho hasta que la plancha se agrieta. La imagen. Ensayo con rayos X Los rayos X y los rayos gamma atraviesan los cuerpos sólidos. en las soldaduras de aceros a mas de 500Kg/mm2 es necesario ensayar si el material soldado admite sin agrietarse trabajos de calado a presión. Los roblones se ensayan para hallar su facilidad de estampación por medio de recalcado en frío y en caliente. grietas. sobre la pieza a ensayar. por rociado o a brocha.E. por ejemplo un colorante rojo.E. y que además está fuertemente coloreado. Nº 477 “COMBATE DE SAN LORENZO” Modulo 2 – Materiales y ensayos _____________________________________________ Después de una limpieza previa se aplica el producto penetrante. 11 .T. Después del lavado intermedio se aplica un revelador que aspira hasta la superficie el producto que ha penetrado y que se ha quedado en los puntos de los fallos. El producto que queda en la superficie de ensayo se elimina mediante un limpiador intermedio (disolvente líquido o en bruma de vapor). lo cual produce una señal clara y visible.