Ensayos Destructivos en Materiales: Tracción, Resiliencia, Dureza, Doblado y Fatiga

Ensayo de Tracción

El ensayo de tracción consiste en someter una probeta a un esfuerzo axial de tracción creciente hasta que se produce su rotura. Para ello, se coloca la probeta en una máquina de ensayo que consta de dos mordazas, una fija y otra móvil. Se procede a medir la carga mientras se aplica el desplazamiento de la mordaza móvil. Este ensayo estudia la resistencia a la rotura por fuerzas de estiramiento o tracción, y es un ensayo destructivo.

Zonas del Ensayo de Tracción

• Zona elástica: Si cesa el esfuerzo, el material recupera su posición inicial.
• Zona de fluencia: Sin aumentar la carga, la probeta se deforma considerablemente.
• Zona plástica: Se produce una gran deformación con un pequeño aumento de la carga. Si cesa el ensayo en esta zona, el material siempre recupera algo su forma original.
• Rotura: Se alcanza la resistencia última, con una gran deformación.

Ensayo de Resiliencia

El ensayo de resiliencia mide la resistencia del material frente al impacto en función de la temperatura y la velocidad de impacto. Este ensayo proporciona una medida de la tenacidad del material e, indirectamente, de su ductilidad.

Tipos de Ensayos de Resiliencia

• Ensayo de Charpy: Consiste en romper una probeta entallada golpeándola con un péndulo. Se puede calcular la energía absorbida por la probeta en el impacto suponiendo que esta es igual a la energía perdida por el péndulo. La probeta se apoya en sus extremos y se golpea en el centro por la cara contraria a la entallada.
• Ensayo de Izod: La probeta, empotrada por una de sus mitades, se golpea en el extremo del voladizo por la cara entallada.

Ensayo de Dureza

El ensayo de dureza mide la resistencia de un material a la penetración.

Tipos de Ensayos de Dureza

• Dureza Brinell: Se utiliza un penetrador de bola de acero extraduro de 10 mm de diámetro. Se apoya sobre la probeta ejerciendo una fuerza de 3000 kg durante 30 segundos.
• Dureza Vickers: Se emplea en materiales muy delgados. El penetrador es una pirámide cuadrangular de diamante con un ángulo de 136 grados. La carga varía entre 1 y 150 kg en función del espesor y del material.
• Dureza Rockwell: Es más fiable que la dureza Brinell, de lectura más fácil y se divide en:
  • R.B.: Penetrador esférico de 1.8 mm de diámetro, empleado en materiales blandos, con una carga de 100 kg.
  • R.C.: Penetrador cónico de diamante con un ángulo de 120 grados, usado en materiales duros, con una carga de 150 kg.
• Dureza Mohs: Es un ensayo dinámico por rozamiento. Consiste en determinar si en el material a ensayar producen rayaduras unos materiales estándar ordenados del 1 al 10 según su dureza.

Ensayo de Doblado

El ensayo de doblado permite conocer la capacidad de deformación de un material al ser doblado con el fin de prevenir roturas al ser sometido a una carga sin agrietarse.

Ensayo de Fatiga

Un material trabaja a fatiga cuando soporta cargas que varían con el tiempo. El objetivo del ensayo de fatiga es analizar las características resistentes de los materiales cuando trabajan bajo cargas variables.