determinacion de absorcion energia en acero

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INTRODUCCION
Para poder seleccionar un material que resista un choque o golpe
intenso y repentino, debe medirse su resistencia a la ruptura mediante una prueba de
impacto. Se han diseñado procedimientos de ensayo, incluyendo, el ensayo Charpy. El
cual consiste en una muestra del material que se va a ensayar, en forma de
una barra cuadrada, la cual puede contener o no una muesca en forma de V, ya que
éstas miden de mejor manera la resistencia del material a la propagación
de la fractura. T a l m u e s t r a s e g o l p e a c o n u n p é n d u l o o s c i l a n t e ,
c a l i b r a d o y a s í , s e o b t i e n e l a energía absorbida. En el ensayo, el péndulo,
parte de una altura ho, gira describiendo un arco, golpea y rompe la
muestra del material, alcanzando una elevación final hf. Conociendo la
elevación inicial y final del péndulo, se puede obtener la diferencia d e
energía potencial. Esta diferencia es la energía de impacto
a b s o r b i d o p o r l a muestra durante la ruptura. La energía se expresa generalmente
en pie libras (pie.lbf)o joules (J), donde 1 pie.lbf =1.356J, esta energía corresponde al
área bajo la curva de la gráfica esfuerzo - deformación. La capacidad de un
material para resistir el impacto suele denominarse tenacidad del material. La
temperatura también juega un papel muy importante en cuanto al ensayo
Charpy, ya que: A mayor temperatura es mayor la energía para romper el
material, y con poca temperatura, el material, se fractura
c o n p o c a e n e r g í a absorbida. A temperaturas elevadas el material se
comporta de manara dúctil con gran deformación y estiramiento antes de
romperse. A temperaturas reducidas el m a t e r i a l e s f r á g i l y s e
observa poca deformación en el punto de fractura. La
temperatura de transición es aquella a la cual el material cambia de
presentar una fractura dúctil a una frágil. Augustin Georges Albert Charpy
(1865-1945). A través del mismo se puede conocer el comportamiento que
tienen los materiales al impacto, y consi ste en golpear mediante una masa
una probeta que se sitúa en el soporte S (ver Fig. 1). La masa M, la cual se
encuentra acoplada al extremo del péndulo de longitud L, se deja caer
desde una altura H, mediante la cual se controla la velocidad de aplicación
de la c a r g a e n e l m o m e n t o d e l i m p a c t o . L a e n e r g í a a b s o r b i d a E p o r
la probeta, para producir su fractura, se determina a través de la
d i f e r e n c i a d e p o t e n c i a l e n e r g í a d e l péndulo antes y después del impacto
.Fig. 1. Péndulo de Charpy a) antes del impacto y b) después del impacto. L a s
probetas utilizadas son diferentes dependiendo del tipo de
e n s a y o , y e n cualquier caso están normalizadas. En el Charpy la probeta es
de sección cuadrada, de dimensiones 55x10x10 mm. T i e n e u n a e n t a l l a
e n u n a d e s u s c a r a s d e 2 m m d e p r o f u n d i d a d . E l e s p e s o r d e material
para rotura es de 8 mm .fig. 2
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la máquina de charpy registra energía en unidades de kilopondio metro- también
registra ángulo- usa un martillo tipo 30- todas la probetas son de el mismo tipo y con
las mismas medidas
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OBJETIVOS:
1. Determinar la absorción de energía de probetas de probetas en función de la
temperatura.
MATERIAL UTILIZADO:
EQUIPO:
1.-Péndulo de charpy
PROCEDIMIENTO:
1. Utilizando el calibrador tomamos las respectivas medidas iniciales de cada una
de las probetas que van a ser ensayadas.
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Nuestro factor de variación es la temperatura se obtienen 2 lecturas
Tenemos una temperatura puto de fusión de el agua -4ºC
Temperatura ambiente 20ºC
Temperatura de equilibrio del agua 89ºc, 110ºC, 600ºC.
Ensayo Charpy
Tabla de valores
Temperaturas
T=(ºC)
Energía 1
Kg-m)
Energía 2
(Kg-m)
-4ºC
21ºC
89ºC
110ºC
600ºC
4,0
4,2
5,0
3,4
4,0
5,2
5,0
5,4
3,2
3,4
∑𝐹 =
∑(𝐸1 + 𝐸2)
2
4,6
4,6
5,2
3,3
3,7
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Graficas del ensayo
Energía-Temperatura Promedio
Energía
(Kg-m)
Energía - Temperatura Promedio
6
5
4
3
2
1
0
-200
0
200
400
600
800
Temperatura
Promedio (ºC)
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GRÁFICAS DEL ENSAYO:

EBSAYO DE IMPACTO
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CÁLCULOS TÍPICOS:

ESAYO DE EMPACTO
Temperaturas
T1= - 4ºC
Energía
∑𝐹 =
∑(𝐸1 + 𝐸2)
2
E1= 4,00 Kg
E2= 5,20 Kg
∑𝐹 =
4,00 + 5,20
2
∑ 𝐹= 4,6 Kg-m
CONCLUSIONES:





Se realizó el ensayo de impacto a una probeta de acero a la cual se le realizó un previo
recocido para poder trabajarla mejor y alcanzara altas temperaturas, determinando su
resiliencia y verificando que a mayor temperatura el material tendrá mayor ductilidad.
Mediante comprensión gráfica y una complementación teórica, se logró verificar la variación
de resiliencia de un acero obteniendo la siguiente relación mayor temperatura implica
aumento de ductilidad y a la vez gran absorción de energía; conforme disminuye la
temperatura, aumenta la fragilidad y así mismo hay poca absorción de energía. Y mediante
ésta relación se logra conocer la utilidades de los distintos materiales
La prueba de impacto se realizó con el péndulo tipo Charpy, el cual se utiliza para determinar la
tenacidad de un material
Se produce una fractura completa, resultando en dos partes
Presenta la evidencia de el golpe que le proporciono el péndulo
RECOMENDACIONES:


Por la rapidez y sencillez de los ensayos se pueden efectuar
numerosos ensayos en muy poco tiempo y así verificar la autenticidad de
los resultados
Se debe de trabajar con extremo cuidado ya q esta maquinaria es muy
peligrosa si no se toman las medidas de seguridad.
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

Se debe elegir varios tipos de probetas para poder hacer el ensayo obteniendo
mucha información.
Se conoció y aprendió a utilizar una máquina de dureza charpy
BIBLIOGRAFIA:

Ensayo e Inspección de los materiales de ingeniería -DAVIS, Harmer.

http://es.wikipedia.org