Assajos de Materials: Fatiga, No Destructius i Propietats Tèrmiques

Assajos de Fatiga

Els esforços que alternen el seu sentit d'aplicació (tracció-compressió, torsió, flexió) de forma repetitiva o cíclica en el temps són esforços de fatiga. L'assaig de fatiga intenta reproduir les condicions de treball dels materials.

Corba S-N

Dos valors importants:

• Resistència a la fatiga: Valor de l'amplitud de l'esforç que provoca el trencament després d'un nombre determinat de cicles.
• Vida a la fatiga: Nombre de cicles de treball que pot suportar un material per a una determinada amplitud de l'esforç aplicat.

Assajos No Destructius o de Defectes

Aquests assajos no deixen marques i s'apliquen a peces elaborades per determinar la presència o absència de defectes interns, com fissures, esquerdes, porus, inclusions, etc.

Tipus d'Assajos No Destructius

Assajos Magnètics

S'aplica un camp magnètic a la peça. Si no té defectes, l'estructura interna serà homogènia i la permeabilitat magnètica serà constant. La permeabilitat magnètica és una característica pròpia de cada material que indica la seva capacitat de concentrar o dispersar les línies de força d'un camp magnètic. Aquests assajos només es poden fer en materials ferromagnètics, que tenen elevada permeabilitat i concentren les línies del camp magnètic.

Assajos per Raigs X i Raigs Gamma

Quan un material no és ferromagnètic o el defecte està allunyat de la superfície, s'utilitza aquest tipus d'assaig. Consisteix en fer que la radiació travessi la peça i arribi a impressionar una placa fotogràfica situada al darrere.

Assajos per Ultrasons

Similar a l'ecografia. Els sonars dels vaixells utilitzen una tècnica similar. Els ultrasons són ones de pressió o sonores de freqüència superior a la màxima perceptible per l'oïda humana. Les ones es reflecteixen, refracten i es dispersen davant de canvis en el medi on es propaguen. Aquestes propietats són aprofitades per detectar defectes interns en peces metàl·liques.

Propietats Tèrmiques

Indiquen el comportament del material davant la calor.

Tipus de Propietats Tèrmiques

Conductivitat Tèrmica

És la facilitat que ofereix un material per permetre el flux d'energia tèrmica a través seu.

Dilatació Tèrmica

Fenomen que provoca l'augment de les dimensions d'un material, especialment els metalls, quan augmenta la temperatura.

La dilatació tèrmica depèn de:

1. El material: Cada material té un grau de dilatació diferent.
2. L'increment de la temperatura: Com més gran l'increment, més gran la dilatació.

Segons les dimensions de l'objecte sobre les quals es determina l'increment, es defineixen diferents tipus de dilatació:

1. Dilatació Lineal: Quan es considera una sola dimensió del cos (longitud).
2. Dilatació Superficial: Quan es consideren dues dimensions (superfície).
3. Dilatació Cúbica: Quan es consideren tres dimensions (volum).

Cada material té un valor diferent de dilatació (indicat a taules).

La dilatació tèrmica dels materials s'aprofita per a la mesura de temperatura: es poden calcular els increments de temperatura a partir de la mesura dels increments de llargària d'un element, anomenat sensor, del qual es coneix el coeficient de dilatació. Alguns elements de control automàtic de temperatura (termostats, termòmetres bimetàl·lics...) basen el seu funcionament en la dilatació tèrmica. També s'ha de tenir en compte a l'hora de fer ponts, vies de ferrocarril, edificis, etc., ja que els canvis de temperatura poden provocar una deformació perillosa o el trencament de l'estructura.