Ensayos

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2. Las propiedades mecánicas son carácterísticas intrínsecas de los materiales y definen su comportamiento en condiciones de uso, de mecanización o de conformado. Principales:

Elasticidad

Capacidad de un material para recuperar su forma una vez ha cesado el esfuerzo.
Un muelle es el mejor ejemplo de un material elástico.

Plasticidad

Capacidad de los materiales para conservar su nueva forma una vez desaparece el esfuerzo que los llevó a deformarse. Propiedad mecánica opuesta a la elasticidad.

Maleabilidad

Capacidad de un material para extenderse en láminas sin romperse.

Ductilidad

Capacidad de un material para convertirse en hilos.

Dureza

Oposición de un material a ser rayado o penetrado por otro. Esta propiedad es inversamente proporcional al desgaste.

Fragilidad

Facilidad que tiene un material para romperse en múltiples fracciones cuando sufre un impacto. Propiedad opuesta a la resiliencia.

Resiliencia

Capacidad que tiene un material para absorber la energía cuando es sometido a un esfuerzo de impacto.

Tenacidad

Resistencia a la rotura que opone un material sometido a esfuerzos lentos de deformación.

Acritud

Propiedad por la cual ciertos materiales metales aumentan su dureza y fragilidad al ser trabajados en frío.

Fatiga

Resistencia de un material al ser sometido a esfuerzos inferiores al de rotura y que son cíclicos o repetitivos.

Maquinabilidad

Propiedad de los materiales que permite comparar la facilidad con que pueden ser mecanizados por arranque de viruta. Colabilidad.
Fluidez que adquiere un material una vez alcanzado la temperatura de fusión. Indica la capacidad del material para rellenar un molde dando lugar a piezas completas y sin defectos.  El comportamiento mecánico de un material refleja la relación entre la fuerza o carga aplicada sobre él, la cual actúa como estímulo, y su respuesta a dicho esfuerzo.

Carga

Fuerza exterior aplicada sobre un material.

Esfuerzo

Fuerza igual a la carga y de sentido contrario que se opone a esta. Tensión (σ) o esfuerzo unitario. Es el esfuerzo por unidad de superficie.

Deformación unitaria (&épsilon;) o elongación unitaria

Relación entre la deformación absoluta (∆L) y la longitud inicial del elemento deformado (Lo). F= carga aplicada en cada instante. A0=sección inicial de la probeta perpendicular a la carga. L= longitud en cada instante. L0= longitud inicial de la probeta.
Las cargas se pueden dividir en dos grandes tipos según la velocidad de aplicación:

Cargas estáticas

Son fuerzas aplicadas de manera uniforme sobre una sección y que no varían con el tiempo o lo hacen de forma lenta.

Cargas dinámicas

Fuerzas aplicadas con velocidad elevada.
Las cargas se pueden aplicar de cinco formas diferentes: 1. Tracción 2. Compresión 3. Cizalla 4. Torsión 5. Flexión y ello va a dar lugar a diferentes tipos de ensayos en función de la dirección de la fuerza. CLASIFICACIÓN DE LOS ENSAYOS Atendiendo al deterioro del material cuando se realiza el ensayo, se clasificarán en:
Ensayos destructivos: son aquellos en los que la pieza sufre tal deterioro que se hace inservible para la función para la que fue diseñada. En este caso se suelen realizar probetas del material que después son desechadas o guardadas para futuras comprobaciones. Dentro de este tipo de ensayos se pueden citar los de compresión de probetas de hormigón, los de dureza estática, los de tracción de barras corrugadas, etc.

Ensayos no destructivos

Son ensayos en los que se detectan defectos sin alterar las propiedades y la estructura del material. Entre ellos se encuentran los de detección de grietas con líquidos penetrantes o con partículas magnéticas y análisis de defectos internos con rayos X o ultrasonidos.
En función de la velocidad con que se aplica la carga, los ensayos son:

Ensayos estáticos:

en este tipo de ensayos la velocidad de aplicación de las fuerzas no influye en el resultado del análisis. Las fuerzas son aplicadas como cargas permanentes o bien varían de forma muy lenta.

Ensayos dinámicos

La aplicación de las cargas supera en varios órdenes de magnitud la velocidad con que se aplican en los ensayos estáticos. Con ellos se puede valorar la resistencia de los materiales a las cargas de impacto.
En función del rigor científico, se habla de:

Ensayos tecnológicos

Son un tipo de ensayo cualitativo o semicuantitativo que permite conocer rápidamente las propiedades de los materiales, aunque sea de forma aproximada.  NORMATIVA DE LOS ENSAYOS Las normas son un conjunto de especificaciones y exigencias que deben cumplir los materiales y también los ensayos que se realicen a estos materiales y que tienen como objetivo asegurar la calidad de unos y otros  UNE (Una Norma Española). Son un conjunto de normas tecnológicas creadas por los comités técnicos de normalización (CTN), de los que forman parte todas las entidades y agentes implicados e interesados en los trabajos del comité. Por regla general estos comités suelen estar formados por la ENAC, fabricantes, consumidores y usuarios, administración, laboratorios y centros de investigación. Son las normas que más se emplearán en el ensayo de materiales (norma española+norma europea+código de la norma+parte+fecha de publicación)

DIN

Son estándares técnicos para la calidad en productos industriales y científicos en Alemania.

ISO

Son normas dictadas por la Organización Internacional de Normalización, que es una red de los institutos de normas nacionales de 161 países, con una Secretaría Central en Ginebra donde se coordina el sistema finalidad es la coordinación de las normas nacionales.

ASTM

Son normas creadas por la American Society for Testing Materials. Surgíó a finales del Siglo XIX con el fin de que ferrocarriles y fundiciones de acero coordinaran sus controles de calidad.

SAE

Estas normas son estándares dictados por la Society Automotive Engineers. Existen reglamentaciones sobre carácterísticas que deben cumplir los distintos tipos de materiales en función del uso que se les vaya a dar. MUESTRAS DE LOS ENSAYOS: PROBETAS: tomar “muestras representativas” =probetas. Las probetas tienen formas y dimensiones distintas en función del tipo de ensayo y del material.  Son ensayos estáticos en los que la velocidad de aplicación de las fuerzas no influye en el resultado. Entre ellos se pueden nombrar los ensayos de tracción, de compresión y cizalla,y de dureza.  

ENSAYOS DE TRACCIÓN

Este ensayo, estático y destructivo, es uno de los ensayos mecánicos empleado para resistencia, fluencia, ductilidad, etc. Se aplican lentamente fuerzas de tracción a una probeta sujeta por un extremo a un cabezal móvil. Este se mueve a velocidad lenta y constante, generalmente hasta la rotura. Por el otro extremo está sujeta a una célula de carga que mide la fuerza aplicada. Las probetas utilizadas cilíndricas de sección circular o prismáticas de sección rectangular, pero en la mayoría de los casos están normalizadas. La parte que es atrapada por las mordazas debería tener mayor sección para facilitar la sujeción y conseguir además que la rotura se produzca en la zona central.
El instrumento máquina universal de ensayos y está provista de mordazas de sujeción. Una prensa actuar sobre la fuerza aplicada y la velocidad de aplicación, y además es posible obtener datos de fuerza y de incremento de longitud.  instrumento también es válido para ensayos de flexión, compresión y dureza, que se pueden llevar a cabo con un simple cambio de utillaje. Este ensayo se aplica a materiales metálicos y sus aleaciones, a polímeros y a muchos de los materiales compuestos. Una manera de obtener la máxima información de este ensayo es representar la tensión (σ) frente a la deformación unitaria (&épsilon;). En la gráfica de tensión de formación unitaria se pueden observar tres zonas claramente diferenciadas:

Zona OP

El alargamiento es proporcional al esfuerzo. Se cumple la ley de Hooke (el alargamiento unitario que experimenta un cuerpo elástico es directamente proporcional a la fuerza aplicada sobre el mismo) y el gráfico se ajusta a una recta cuya pendiente recibe el nombre de módulo de elasticidad o módulo de Young. xfJ9zUXWhIYLJr2PIvAtxABSwLfwkGzH9ki8G1D4P8AafvmuOwTXPUAAAAASUVORK5CYII=  

Zona PR:

la gráfica deja de ser recta. El material deja de ser perfectamente elástico y comienza lo que se conoce como deformación plástica, es decir, aunque cesen las fuerzas la recuperación ya no es total. Como no existe un punto definido en el que el material deje de ser elástico y pase a ser plástico, por convenio se define un valor de tensión que provoque una deformación permanente del 0,2% y se denomina límite elástico convencional.

Punto R

Se corresponde con la máxima tensión que soporta la probeta.
Zona desde R hasta la rotura. Se caracteriza por un adelgazamiento de la probeta (estricción) en la parte en la que posteriormente se va a producir la rotura. El alargamiento se produce de manera rápida mientras la fuerza que hay que ejercer disminuye en vez de aumentar.
Los parámetros que se pueden determinar con el ensayo de tracción son:

Módulo de Young (E)

Es la relación entre la tensión (σ) y la elongación unitaria (&épsilon;) en el tramo de la gráfica en el que se cumple la ley de Hooke, es decir, la pendiente de la recta OP Cuanto mayor es su valor, más rígido es el material. Ej: el acero tiene mayor módulo de Young que el aluminio. 

Resistencia a la tracción o Carga de rotura (R)


Es la tensión máxima a la que es sometida la probeta. Puede leerse directamente en la gráfica o calcularla.

Ductilidad como alargamiento relativo (%EL)


Proporciona una medida de la deformación plástica (estiramiento) que puede sufrir el material antes de producirse la rotura. Lf= longitud final entre marcas delimitan la zona de estricción. Lo = longitud de cada intervalo en que se divide la probeta.

Ductilidad como coeficiente de estricción (Z)

% de reducción de la sección de la probeta en la zona de rotura.

Límite elástico convencional (σ𝜸𝜸)

Es un valor de tensión para el cual se produce en el material una deformación del 0,2% y se considera el limite al cual se puede someter el material sin comprometer sus propiedades mecánicas 

Módulo de resiliencia (Ur)
. Es la energía por unidad de volumen que se necesita para estirar el material hasta el limite elástico convencional ensayando a velocidades bajas (ensayo estático)Considerando un comportamiento lineal,  comportamiento elástico:(Ley de Hooke)

Módulo de resiliencia (Ur). O

Considerando un comportamiento lineal, t Punto de fluencia o cedencia.
Punto en el cual se produce una deformación de la probeta. ENSAYOS DE FLUENCIA : Variante del ensayo de tracción en el que se estudia la deformación de ciertos materiales cuando son sometidos a cargas y a temperaturas elevadas durante un cierto periodo de tiempo. Se aplica principalmente a polímeros y sirve para calcular el tiempo de vida útil y la tensión de servicio para una temperatura determinada. Los factores para estudiar son la carga, la temperatura, el alargamiento y el tiempo.  A6RCAMhrSlavAAAAAElFTkSuQmCC     

Para llevarlo a cabo se somete una probeta a un esfuerzo de tracción constante en una máquina universal de ensayos especial que permite el calentamiento.
Un ensayo de compresión se realiza  similar a un ensayo de tracción, excepto  de que la fuerza aplicada es de compresión (aplastamiento), por lo que la probeta, en vez alargarse, se contrae. En una máquina universal de ensayos, pero en vez de mordazas de sujeción, ahora se emplean como utillaje platos de compresión. Las probetas pueden ser cilíndricas o prismáticas, pero las caras donde sea plica la fuerza han de ser paralelas entre sí y perfectamente planas. (propiedades de suelos para edificación y obra civil.)

ENSAYOS DE FLEXIÓN

Este ensayo es complementario al ensayo de tracción. Se realiza en piezas y materiales que van a estar sometidas a flexión. Para llevarlo a cabo, las probetas, apoyadas libremente por los extremos, son sometidas a un esfuerzo aplicado en el centro. Se realiza también en una máquina universal de ensayos. Las probetas pueden tener sección circular, cuadrada o prismática. Se puede obtener un diagrama similar al de tracción. El ensayo de cizalladura o cortadura mide la resistencia de un material cuando es sometido a esfuerzos paralelos y de signo contrario. Como instrumento de ensayo se usa la máquina universal de ensayos, pero con utillaje especial que permite aplicar cargas de cizalladura a probetas prismáticas. Según la norma UNE-EN ISO 6508-1:2015, la superficie objeto de ensayo será plana y exenta de suciedad, óxido, etc. El espesor de la probeta o de la capa superficial será, como mínimo, ocho veces la profundidad de la huella. La distancia entre los centros de dos huellas próximas o de una de ellas al borde de la probeta no será inferior a 2,5 veces el diámetro de la huella.

ENSAYOS DINÁMICOS

En este tipo de ensayos la velocidad de aplicación de las cargas es elevada y tiene una relevancia especial en el resultado.  Ensayos de dureza dinámica.
métodos menos fiables que los de dureza estática, pero presentan la ventaja de que pueden realizarse in situ con instrumentos portátiles.

Dureza Poldi

Es una variante de Brinell en la que la carga se ejerce con un golpe de martillo sobre un conjunto formado por el material objeto de ensayo, una bola de diámetro conocido y un material de referencia, colocados en forma de sándwich. SP= superficie de la huella en el material de referencia. A el material. HP= dureza de la probeta patrón. 

Dureza Shore. Se mide la dureza de un material dejando caer sobre él otro más duro,  se conoce como durezEl tipo de cargas en ensayos de fatiga pueden ser: o Pulsatoria, si la tensión varía entre un máximo y un mínimo del mismo signo. O Intermitente, si varía entre 0 y un máximo. O Alternativa simétrica, si varía entre dos valores iguales de signo contrario. O Alternativa asimétrica, si la tensión varía entre dos valores desiguales de signo contrario. A elástica.Se realiza en un esclerómetro o escleroscopio. Se realiza en un esclerómetro o escleroscopio . Y no hay que elaborar una probeta. Diversas escalas adaptadas a distintos tipos de materiales; por ejemplo, la escala D se usa para plásticos duros y la escala C para yeso fraguado.

Duroscopio:

instrumento es un péndulo que lleva en su extremo un indentador de punta esférica. Para realizar el ensayo el ángulo inicial será de 70°; se deja caer el indentador y luego se mide al ángulo de rebote que se traduce a dureza mediante tablas.

ENSAYOS DE RESISTENCIA AL IMPACTO: RESILIENCIA:

resistencia de materiales a un impacto. Se calcula la energía que absorbe un material en un proceso de rotura cuando es sometido a un esfuerzo de impacto. El instrumento péndulo de Charpy. Consiste en un péndulo con un martillo de masa m que cae desde una altura H, rompe una probeta y se eleva hasta una altura h’. La probeta tiene forma de prisma rectangular de sección cuadrada una entalladura en ford V en su parte central.  La energía absorbida se calcula: 

𝜏𝜏 = energía consumida en la rotura. M = masa del martillo. G = aceleración de la gravedad. L = longitud del péndulo. α y β = ángulos que forma el péndulo con la vertical, antes y después de la rotura. La resiliencia se obtiene la resiliencia se obtiene: 𝜌𝜌 = resiliencia. 𝜏𝜏 = energía consumida en la rotura. S = sección de la probeta. La resiliencia, así calculada, tiene unidades de j/m2. Como normativa de aplicación se puede citar la norma UNE-EN ISO 148-1:2011, la cual detalla el método de ensayo de flexión por choque con péndulo de Charpy en materiales metálicos.  

El ensayo de Izod:

probeta presenta tres entalladuras en caras distintas y que se lleva a cabo rompíéndola por las tres. La muestra está sujeta solo por uno de los extremos y el resultado es la media de los tres valores. Utiliza  con materiales plásticos.
ENSAYOS DE FATIGA: forma de rotura con cargas inferiores a las habituales, pero que pueden provocarla en materiales sometidos a esfuerzos dinámicos variables que se repiten con cierta periodicidad y siempre que actúen durante el tiempo suficiente. La rotura por fatiga: Iniciación de la grieta, Propagación, Rotura. En la zona de propagación aparecen líneas llamadas marcas de playa, mientras la zona de rotura es uniforme y brillante. El tipo de cargas en ensayos de fatiga pueden ser: 
Pulsatoria, si la tensión varía entre un máximo y un mínimo del mismo signo.
 Intermitente, si varía entre 0 y un máximo.  Alternativa simétrica, si varía entre dos valores iguales de signo contrario.
Alternativa asimétrica, si la tensión varía entre dos valores desiguales de signo contrario. Se puede definir una tensión máxima, una tensión mínima y una amplitud de tensión que vendrá dada por la siguiente ecuación: 

Los ensayos se llevan a cabo sometiendo la probeta una tensión o cíclica. Se empieza con amplitudes relativamente grandes y se cuenta el n úmero de ciclos hasta que se produce la rotura . El ensayo se repite con amplitudes cada vez menores . Se construye un diagrama representando en abscisas el n úmero de ciclos (N) y en ordenadas las amplitudes de la tensi ó n ( σ a), que se conoce como diagrama Wohler.
da una informaci ó n valiosa para conocer la vida de un material sometido a esfuerzos alternantes tracción y de compresión.

ENSAYOS DE TORSIÓN:

una variación de la de cortadura pura. Producen un movimiento de rotación alrededor del eje longitudinal que une las dos bases de la probeta que son generalmente cilindros sólidos, tubos o cables (norma ISO 7800:2003. El material de ensayo debe soportar un determinado número de giros completos sin romperse. La normas UNE-EN 13146-2:2012 y UNE- EN 50289-3-10:2010 rigen este ensayo para aplicaciones ferroviarias y la UNE-EN 20898-7:1996 lo hace para pernos y tornillos.  

ENSAYOS DE DUREZA ESTÁTICA:

La dureza se puede definir como la capacidad de un material para oponerse a ser rayado o penetrado por otro. Esta definición es la base para clasificar los ensayos de dureza en dos grandes tipos:
ensayos de dureza al rayado y ensayos de dureza por penetración.  

ENSAYOS DE DUREZA AL RAYADO:

son poco precisos y por eso no son muy empleados.

Escala de Mohs

medir la dureza que, debido a su sencillez todavía se emplea hoy en día en mineralogía. Es un método impreciso, de difícil aplicación a metales.

ENSAYOS DE DUREZA AL RAYADO

Son poco precisos y por eso no son muy empleados.

Dureza Martens

el ancho del surco que provoca una punta de diamante de forma piramidal sometida a una carga constante cuando se desplaza sobre el material objeto de estudio. En este ensayo, la dureza es inversamente proporcional a la anchura del surco, de forma que a los materiales más duros les corresponde una raya más estrecha. El instrumento esclerómetro Martens.

Ensayo de dureza a la lima:

ensayo simple y rápido para comprobar la dureza de los metales. Lleva a cabo por medio de una lima en buen estado, de modo que si el material no es atacado por la lima, la dureza es superior a 60 HRC, y si es atacado, la dureza es inferior a 58 HRC.
ENSAYO DE DUREZA POR PENETRACIÓN ESTÁTICA : dureza de un material que está sometido a una presión determinada a partir de la superficie o profundidad de la huella que deja un penetrador, también denominado indentador, intrumento  durómetro, aparato que permite aplicar cargas normalizadas sobre penetradores, también normalizados. Las probetas deben estar perfectamente lisas, libres de óxido y de lubricantes. Pueden ser cilíndricas, esféricas, cuadradas o rectangulares; pero siempre han de tener un espesor mínimo.

ENSAYO DE DUREZA POR PENETRACIÓN ESTÁTICA:

Los métodos de medir la dureza estática varían en función de la carga y del tipo de indentador. Los más empleados son el método Brinell (HB),Vickers (HV) y Rockwell (HRx).

ENSAYO DE DUREZA POR PENETRACIÓN ESTÁTICA : Ensayo Brinell (HB)

comprimiendo una bola de acero templado o de tungsteno contra una probeta del material de ensayo en unas condiciones de carga preestablecidas. El diámetro de la bola se elige en función del espesor de la muestra para evitar la deformación de la totalidad del espesor de la probeta. Se pueden utilizar bolas desde 1 hasta10 mm. La carga viene dada por el diámetro del indentador según la ecuación: 

P = carga (kp o kgf ). K = constante de cada material. Valores: aceros (30), aleaciones de Mg (10), aluminio, cobre y sus aleaciones (5), madera (1). D =diámetro de la bola (mm).

ENSAYO DE DUREZA POR PENETRACIÓN ESTÁTICA: Ensayo Brinell (HB)

se limite a materiales con dureza no superior a 450 HB para una bola de acero y a 600 HB para bolas de carburo de tungsteno. Según la norma UNE-EN ISO 6506-1:2015, la superficie de ensayo será plana y exenta de suciedad, óxido, etc. El espesor de la probeta o de la capa superficial será, como mínimo, ocho veces la profundidad de la huella producida.

ENSAYO DE DUREZA POR PENETRACIÓN ESTÁTICA: Ensayo Brinell (HB)

necesario conocer el área de la huella que deja el penetrador una vez que cesa la fuerza. Al tratarse de una bola (de acero o de tungsteno), la huella es un casquete polar y la superficie será: S=∏·D·f;  f: altura del casquete. F es difícil de medir  se puede calcular la superficie de la huella en función de los diámetros de la bola (D) y de la huella (d): 

ENSAYO DE DUREZA POR PENETRACIÓN ESTÁTICA: Ensayo Vickers (HV)


Es una variante del ensayo Brinell, pero que puede aplicarse a una mayor amplitud de materiales, entre ellos los que tengan dureza superior a 500 HB, y por ello se conoce como ensayo universal de dureza. La carga puede variar desde 1 hasta 50 kp (kgf ) y el indentador empleado es un diamante con forma de pirámide cuadrada y con un ángulo de 136o entre las caras opuestas. 

Según la norma UNE-EN ISO 6507-1:2006, la superficie objeto de ensayo será plana y exenta de suciedad, óxido, etc. El espesor de la probeta o de la capa superficial será, como mínimo, 1,5 veces la diagonal de la huella (d) producida. Después del ensayo, se comprobará que la cara opuesta a la huella no presenta síntomas de haber sido afectada durante el ensayo. De cada huella, se tomará como valor de la diagonal (d) la media aritmética de las dos diagonales.El ensayo de microdureza es una variante del Vickers en el que se aplican pequeñas cargas que dejan una huella que no es visible a simple vista. 

Ensayo Rockwell:


se diferencia de los dos anteriores en que para cuantificar la dureza se mide la profundidad de la impresión y no la superficie de la huella. La dureza se lee directamente en el durómetro. Los ensayos se pueden realizar con dos tipos de penetradores: de bola de acero o tungsteno (Ø = 1/8″ y 1/ 16″) para materiales con baja dureza y conos de diamante (conos de 120° ángulo en el vértice) para materiales más duros. La dureza Rockwell se nombra con HR seguido de una letra que indica la carga y el tipo de indentador empleado. Se aplica una precarga de 10 kg para eliminar la deformación elástica, con el fin de conseguir un resultado mucho más preciso. Esta precarga se consigue aproximando el indentador a la probeta y girando tres vueltas el volante. Este ensayo no es tan exacto como el de Vickers o Brinell, pero tiene la ventaja de ser más rápido y sencillo.

ENSAYOS TECNOLÓGICOS :

hace referencia a ensayos que permiten conocer con mucha rapidez la composición, los tratamientos o el tipo de conformación de algún material, pero de forma aproximada. Permiten comprobar si el material es útil para el propósito para el que ha sido diseñado, pero no aportan un valor numérico de la propiedad estudiada. Entre los ensayos tecnológicos más empleados se pueden citar los de chispa, de encartamiento, de embutición y de forja. ENSAYOS DE CHISPA:
ensayos cualitativos que indican de manera aproximada la composición de un material. Se basan en la diferencia de forma, de color o del número de chispas que produce un metal al presionarlo contra una muela de esmeril. Se debe disponer de muestras de materiales de composición conocida, que se emplean como patrón.

ENSAYOS DE PLEGADO:

también llamados de doblado, permiten conocer la plasticidad de un material. Se puede llevar a cabo en instrumentos específicos (dobladora de metales) o en la propia máquina de ensayos universal con el utillaje adecuado. Puede realizar en frío o en caliente y puede ser un plegado simple, plegado doble o doblez alternativa. El material se considera adecuado siempre y cuando no aparezcan grietas en la parte externa de la doblez.

ENSAYOS DE EMBUTICIÓN:

proceso que se emplea de manera industrial y que consiste en dar forma a una chapa aplastándola sobre una matriz. En este proceso se generan esfuerzos que pueden llevar al debilitamiento o incluso a la rotura del material. Revela la resistencia del material en el proceso de embutición y mide la carga a la que se somete la probeta y el avance o flecha producido en la chapa cuando aparece la primera grieta. Los ensayos se realizan sobre chapas metálicas con un instrumento conocido como máquina de Erichsen, siguiendo la norma ISO 20482: 2014.
ENSAYOS DE FORJA: La forjabilidad es la capacidad del material para sufrir deformación plástica sin que aparezcan grietas ni otros defectos. Para medir se desarrollaron numerosas técnicas que buscan someter las probetas a diferentes ensayos para medir y observar su comportamiento ante la deformación plástica. Se emplea instrumentación específica para ensayos de forjado, que consiste principalmente en prensas y martillos. Se aplica a materiales metálicos y puede realizarse en frío o en caliente.

ENSAYOS NO DESTRUCTIVOS:

Los ensayos no destructivos (END) son un tipo de ensayos en los que la inspección de los materiales no causa daño en la estructura ni en sus propiedades físicas, químicas, mecánicas o dimensionales. Se trata de determinaciones más rápidas y más baratas, pero menos precisas.Destacan: ensayo con partículas magnéticas, ensayo con ultrasonidos, ensayo con líquidos penetrantes y ensayo radiográfico.

ENSAYOS CON PARTÍCULAS MAGNÉTICAS:

permite detectar discontinuidades en la superficie o en sus proximidades en materiales ferromagnéticos. Método consiste en inducir un campo magnético en un material ferromagnético. Si existen discontinuidades perpendiculares a las líneas del campo, se generan distorsiones que provocan la formación de polos, los cuales atraen partículas magnetizables que se aplican en polvo o suspensión sobre la superficie que se examina. La acumulación de esta partículas revela grietas y fisuras superficiales o subsuperficiales. El campo magnético se crea con un yugo magnético y las partículas suelen ser limaduras u óxidos de hierro de tamaño comprendido entre 0, 1 y 0,4 mm.

ENSAYOS CON ULTRASONIDOS:

se emplean ondas acústicas de alta frecuencia (25 kHz-10 mHz) que permiten detectar defectos en el interior de un material, así como medir sus espesores. Este tipo de ondas necesita un medio material para propagarse, con lo cual son reflejadas total o parcialmente por un fallo o ppor el final de la pieza. Necesita instrumentación específica para generar los utrasonidos (emisor) y para detectar las ondas reflejadas (receptor o palpador). Además se necesita un acoplante o sustancia interpuesta entre la muestra y el palpador, que puede ser aceite, silicona o una sustancia gelatinosa. Existen varias formas de llevar a cabo el ensayo en función de la posición del emisor y del palpador: o Emisor y receptor están en la misma cara. En este caso la radiación puede emitirse y recibirse perpendicularmente (con ángulo de incidencia de 90º) o bien de forma angular (con ángulos de incidencia comprendidos entre 40º y 75º). O Emisor y receptor están separados. Aquí la recepción de la señal se hace en la cara opuesta.

ENSAYOS CON LÍQUIDOS PENETRANTES

Los ensayos con líquidos penetrantes hacen visibles grietas superficiales que a simple vista son imperceptibles. El procedimiento consiste en aplicar líquido coloreado o fluorescente a la superficie en estudio, el cual penetra en cualquier distinuidad que pudiera existir debido al fenómeno de capilaridad. Después de un determina tiempo se elimina el exceso de líquido y se aplica un revelador, el cual absorbe el líquido que ha penetrado en las grietas y hace que se revelen. Esta técnica es aplicable a materiales metálicos, cerámicos, vidriados, plásticos, porcelanas, etc., siempre y cuando no sean porosos.

ENSAYOS RADIOGRÁFICOS

Son ensayos que se basan en la mayor o menor transparencia de los materiales metálicos a rayos X o rayos gamma. Este tipo de radiaciones electromagnéticas tienen un alto poder de penetración. El principio de la técnica consiste en que cuando los rayos X o gamma atraviesan una pieza, sufren una atenuación energética que es proporcional al espesor, densidad y estructura del material. Posteriormente, la energía que logra atravesarlo es registrada utilizando una lámina de acetato de celulosa con un haluro de plata, y se obtiene una imagen de la zona interna de la muestra analizada.Este ensayo permite, además, detectar defectos tridimensionales.

ENSAYOS TERMOGRÁFICOS:

Una cámara de infrarrojos puede servir para realizar ensayos no destructivos en tuberías por las que circule agua caliente o vapor recalentado. El fundamento del ensayo es muy sencillo: si la tubería está dañada y presenta por ello menor espesor, la cámara detectará un incremento de temperatura en la cara exterior de esta. 

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