Assaigs i Propietats dels Materials: Duresa, Tenacitat i Fatiga
Enviado por Programa Chuletas y clasificado en Tecnología Industrial
Escrito el en 
catalán con un tamaño de 4,92 KB
Duresa dels Materials
La duresa és la resistència que presenta un material a ser ratllat o penetrat per un altre material. Aquesta propietat és deguda a les forces de cohesió existents entre els àtoms del material.
Per comparar i mesurar la duresa s'utilitzen diferents tipus d'assaigs. Com més penetració s'aconsegueixi aplicant la mateixa força, més tou serà el material que s'està estudiant.
Assaig de Duresa Brinell
Aquest assaig utilitza un penetrador de material molt dur (carbur de Tungstè) que, en forma d'esfera, se situa damunt de la mostra de material que s'ha d'assajar. El procediment és el següent:
- S'aplica una càrrega damunt l'esfera durant un temps determinat.
- Després es retiren la càrrega i l'esfera.
- Es mesura el diàmetre de la marca que ha quedat sobre la proveta.
Relació entre la Duresa i la Resistència a la Tracció
L'avantatge d'aquesta relació és que permet obtenir valors molt aproximats de resistència al trencament sense haver de realitzar un costós assaig de tracció.
Tenacitat i Resiliència
La tenacitat es defineix com la capacitat de resistència al xoc. És la propietat contrària a la fragilitat. Els materials tenaços són capaços d'absorbir molta energia en un xoc i transformar-la en deformació plàstica o elàstica, evitant d'aquesta manera el trencament.
Assaig de Resiliència
La resiliència és l'energia necessària per trencar un material amb un sol cop. Com més alt sigui el valor de resiliència, més tenaç serà el material assajat.
L'Assaig Charpy
L'assaig Charpy es realitza en una màquina que incorpora un pèndol amb una massa de 22 Kg situada al seu extrem. A la vertical del punt de gir del pèndol hi ha l'enclusa on es fixa la proveta.
En el moment de realitzar l'assaig, es deixa caure el pèndol des de la posició inicial a una alçària fixa h. Un cop impactada la proveta, aquesta es trenca i el pèndol continua el seu recorregut. L'alçària final h' assolida pel pèndol a la posició final serà inferior a la inicial a causa de l'energia consumida en el trencament de la proveta. La diferència d'alçàries (h - h') és directament proporcional a la resiliència.
Assaigs de Fatiga
Els esforços que alternen el seu sentit d'aplicació de manera repetitiva o cíclica en el temps s'anomenen esforços de fatiga. L'assaig de fatiga intenta reproduir les condicions de treball reals dels materials.
Conceptes Clau en Fatiga
- Resistència a la fatiga: És el valor de l'amplitud de l'esforç que provoca el trencament del material després d'un nombre determinat de cicles.
- Vida a la fatiga (N): És el nombre de cicles de treball que pot suportar un material per a una determinada amplitud de l'esforç aplicat.
Es distingeixen dos comportaments diferents: aquells que més tard o d'hora sempre acaben trencant-se, i aquells que, si no superen un determinat valor de l'amplitud de l'esforç aplicat, no es trenquen per molts cicles de treball que els apliquem.
6.3. Propietats Tèrmiques
Les propietats tèrmiques indiquen el comportament dels materials davant la calor.
Conductivitat Tèrmica
La conductivitat tèrmica és la facilitat que ofereix un material per permetre el flux d'energia tèrmica a través seu.
Dilatació Tèrmica
La dilatació tèrmica és el fenomen que provoca l'augment de les dimensions d'un material, especialment els metalls, quan augmenta la temperatura.
Factors de la Dilatació Tèrmica
La dilatació tèrmica depèn de:
- El material.
- L'increment de la temperatura.
Tipus de Dilatacions
Segons quines siguin les dimensions de l'objecte sobre les quals es determina l'increment, es defineixen diferents tipus de dilatacions:
- Dilatació lineal (longitud)
- Dilatació superficial (superfície)
- Dilatació cúbica (volum)
Unitats i Notació
Esforç i Allargament
L'esforç unitari s'expressa en MPa.
L'allargament unitari.
Notació de Duresa Brinell
La notació de la duresa Brinell és XX HBW (D/C/t), on:
- XX: Grau de duresa Brinell.
- D: Diàmetre del penetrador (mm).
- C: Factor de càrrega (0.102 · F / Càrrega aplicada en N).
- t: Temps de durada de l'aplicació de la càrrega.
Notació de Tenacitat (Resiliència)
La notació de la tenacitat és K, on:
- K: Resiliència (J/mm²).
- Ec: Energia cinètica consumida en el trencament (J).
- A: Secció de trencament de la proveta (mm²).