Propiedades Mecánicas de Materiales: Ensayos de Tracción, Fluencia y Dureza

Propiedades Mecánicas de Materiales: Fundamentos de Ensayos

I. Ensayos de Tracción y Compresión

1. Ensayo de Tracción

¿Qué nos permite determinar un ensayo de tracción?

Permite obtener la medida de unas propiedades relacionadas con la resistencia a la tracción y la ductilidad de un material metálico, así como la tensión que soporta dicho material.

2. Ensayo de Compresión

¿Qué estudia el ensayo de compresión?

Estudia el comportamiento de un material sometido a un esfuerzo de compresión creciente, utilizando una máquina apropiada, hasta conseguir la rotura o el aplastamiento.

II. Fenómeno de Fluencia

1. Definición y Dependencia de la Fluencia

¿Cómo se puede definir la fluencia? ¿De qué depende?

Se define como la deformación de los materiales debido a la acción de su propio peso. Depende de la temperatura y de la carga aplicada.

2. Zonas Característiclas de la Curva de Fluencia

Enumera las cuatro zonas características que tiene la curva obtenida en un ensayo de fluencia:

• Zona de deformación elástica instantánea.
• Zona de fluencia primaria.
• Zona de fluencia secundaria.
• Zona de fluencia terciaria.

3. Carga Límite de Fluencia

¿A qué llamamos carga límite de fluencia?

Es la carga que puede resistir un metal en un intervalo de temperatura determinado sin que se rompa en un tiempo indefinido.

III. Ensayo de Pandeo

1. Aplicación del Ensayo de Pandeo

¿A qué piezas se les realiza el ensayo de pandeo?

A piezas de gran longitud en relación a su sección transversal.

2. Factores de Resistencia al Pandeo

¿De qué depende la resistencia al pandeo de una barra?

La resistencia al pandeo depende de:

• Las condiciones en que estén fijados los extremos de la barra.
• La sección transversal.
• La longitud de la barra.

IV. Ensayos de Dureza por Indentación

1. Dureza Brinell

Definición del Ensayo Brinell

¿Cómo se define la dureza Brinell?

Es un ensayo por indentación mediante el cual, con el uso de una máquina, se fuerza una bola fabricada de un acero templado extra duro (de un diámetro específico) contra la superficie del material que se quiere evaluar, bajo unas condiciones determinadas de aplicación de fuerza durante un tiempo específico.

Designación de la Dureza Brinell

¿Cómo se designa una dureza Brinell?

Ejemplo: 63 HB 1/500/30. Esta notación indica una dureza Brinell de 63, medida en un ensayo con una bola de 10 mm de diámetro y una carga de 500 kp aplicada durante 30 segundos.

Precauciones en el Ensayo Brinell

¿Qué precauciones se han de tomar al realizar el ensayo de dureza Brinell?

Cualquier irregularidad superficial, tal como endurecimiento localizado por deformación o tratamiento superficial, puede causar una estimación errónea de la resistencia a la tracción.

2. Dureza Vickers

Definición y Penetrador Vickers

¿Qué define la dureza Vickers?

Es un método para medir la dureza de los materiales, es decir, la resistencia de un material al ser penetrado. Su penetrador es una pirámide de diamante con un ángulo base de 136 grados.

Ventajas del Método Vickers

¿Qué ventajas tiene el método Vickers sobre el Brinell?

Es una mejora que permite:

• Ensayar materiales con superficies no planas.
• Ensayar materiales con espesores más pequeños.
• Permitir la medida de todo tipo de durezas.

3. Dureza Rockwell

Definición del Ensayo Rockwell

¿Cómo se define dureza Rockwell?

Se basa en la medición de la profundidad de penetración de una determinada herramienta en el material bajo la acción de una carga prefijada. Se puede considerar un ensayo no destructivo.

Procedimiento del Ensayo Rockwell

Describe cómo se realiza la práctica del ensayo Rockwell:

Se deberá preparar la probeta del material a ensayar, lo que incluye:

1. Limpiar la superficie.
2. Aplanar la superficie.
3. Pulir la superficie.

Posteriormente, se usan las tablas para seleccionar la carga a aplicar, el tipo de indentador y la escala (roja o negra) que habrá que leer en el dial graduado de la máquina.

Penetradores Rockwell

¿Qué dos tipos de penetradores se emplean para determinar la dureza Rockwell y dónde se usa cada uno de ellos?

• Para materiales duros (HB ≥ 200): Se empleará como indentador un diamante en forma de cono con 120 grados de ángulo y punta redondeada con radio de 0,2 mm.
• Para materiales blandos (HB ≤ 200): Se empleará como indentador una bola de acero templado de 1/8”, 1/16”, ½” y ¼” (Nota: la notación de diámetros parece inconsistente en la fuente original, se mantiene la mención textual).

Dureza Rockwell Superficial

¿Para qué se emplea el ensayo de dureza Rockwell superficial?

Se emplea para:

• Eliminar la influencia de la rugosidad de la superficie de la pieza.
• Determinar el punto de partida de la medición de la penetración.
• Establecer la ubicación correcta del día de lectura de la dureza.