Ensayos Mecánicos

Summary

Este video ofrece una introducción a los ensayos mecánicos, cruciales en la selección de materiales en ingeniería. Se explican tres ensayos: el de tracción (resistencia mecánica), el de dureza (resistencia a la deformación plástica) y el de impacto (tenacidad). Se detallan normas como la ASTM E8 para tracción, y se mencionan escalas de dureza como Brinel, Vickers y Rockwell. El ensayo de impacto (Charpy test) se utiliza para medir la energía necesaria para fracturar un material, con la temperatura de transición de impacto como punto de interés. El video invita a explorar más en el canal y el sitio web.

Takeaways

• 🔍 Los ensayos mecánicos son pruebas realizadas a los materiales para medir propiedades mecánicas específicas como resistencia, dureza, tenacidad, resistencia a la corrosión y resistencia a la fatiga.
• 🎯 La selección de materiales en ingeniería se basa en cumplir con requisitos mecánicos específicos y, a menudo, se opta por la alternativa más económica.
• 🔨 Los ensayos mecánicos pueden ser destructivos, como aquellos que inducen corrosión o fractura en la muestra para medir la propiedad buscada, o no destructivos.
• 🧩 Una muestra (probeta) es una porción representativa del material que se somete a pruebas para determinar sus propiedades mecánicas.
• 📉 El ensayo de tracción, especificado en la norma ASTM E8, se utiliza para determinar la resistencia mecánica de un material, aplicando esfuerzos axiales hasta la fractura y registrando la curva de esfuerzo versus deformación.
• 📊 La curva de esfuerzo- deformación en el ensayo de tracción muestra una zona elástica seguida de una plástica, con el punto de fluencia y la resistencia a la tracción máxima (UTS) como datos clave.
• 💎 El ensayo de dureza mide la resistencia de un material a ser deformado plásticamente en su superficie, utilizando indentadores piramidales o esféricos para aplicar una carga conocida.
• 📏 Las escalas de dureza, como Brinell, Vickers y Rockwell, varían según el ensayo empleado y se pueden convertir entre sí utilizando tablas de conversión de la norma ASM E140.
• ⚒️ El ensayo de impacto (Charpy Impact Test), especificado en la norma ASTM E23, mide la energía necesaria para producir una fractura en un material, lo que indica la tenacidad del mismo.
• 🌡️ La temperatura de transición de impacto es un punto crítico que indica el cambio de un comportamiento frágil a dúctil en un material al variar la temperatura.

Q & A

¿Qué son los ensayos mecánicos y para qué sirven?

Los ensayos mecánicos son pruebas a las que se someten los materiales para medir numéricamente una propiedad mecánica específica, como la resistencia, dureza, tenacidad, resistencia a la corrosión o a la fatiga. Sirven para demostrar que un material cumple con los requisitos mecánicos necesarios para una aplicación específica.

¿Cuál es la diferencia entre un ensayo mecánico destructivo y no destructivo?

Los ensayos mecánicos destructivos son aquellos que inducen un defecto en la muestra, como corrosión o fractura, para medir una propiedad, dejándolo inutil para su uso posterior. Los no destructivos no causan daño permanente a la muestra y permiten su reutilización.

¿Qué es una muestra (probeta) en un ensayo mecánico?

Una probeta es una parte representativa del material que se utiliza para realizar las mediciones de propiedades mecánicas. Puede ser de diferentes formas, como una placa, un cubo, etc., y debe ser representativa de la totalidad del material original, especialmente si este es homogéneo.

¿Qué es el ensayo de tracción y qué propiedad determina?

El ensayo de tracción es un ensayo mecánico que determina la resistencia mecánica de un material. Se especifica en la Norma ASTM E8 y consiste en aplicar esfuerzos axiales a una probeta a una velocidad constante hasta que se fractura.

¿Cuáles son los dos criterios de diseño más importantes obtenidos del ensayo de tracción?

Los dos criterios de diseño más importantes obtenidos del ensayo de tracción son el esfuerzo de fluencia, que indica el punto a partir del cual la deformación es permanente, y la resistencia a la tracción máxima (UTS), que es el esfuerzo máximo que soporta la probeta antes de fracturarse.

¿Qué es la dureza y cómo se mide?

La dureza es la resistencia de un material a ser deformado plásticamente en su superficie. Se mide a través de ensayos que aplican una carga conocida a través de indentadores piramidales o esféricos, y se evalúa la indentación resultante para determinar la dureza.

¿Qué son las escalas de dureza Brinell, Vickers y Rockwell y cómo se relacionan?

Las escalas de dureza Brinell, Vickers y Rockwell son métodos diferentes para medir la dureza de los materiales metálicos. Cada uno tiene su propia escala numérica y procedimiento, pero existen tablas de conversión, como la Norma ASM E140, para interconvertir los valores de una escala a otra.

¿Qué es el ensayo de impacto y qué información proporciona?

El ensayo de impacto, también conocido como test de Charpy, mide la energía necesaria para producir una fractura en un material. Se realiza golpeando una probeta con un martillo desde una cierta altura y se miden las unidades de energía antes y después del impacto para determinar la energía absorbida durante la fractura.

¿Qué es la temperatura de transición de impacto y cómo se determina?

La temperatura de transición de impacto es el punto en el que un material cambia de mostrar fractura frágil a fractura dúctil. Se determina realizando ensayos de impacto a diferentes temperaturas y observando el punto en el que ocurre el cambio en el comportamiento de fracturación.

¿Cómo se puede medir la resistencia a la corrosión de un material?

La resistencia a la corrosión se puede medir a través de ensayos mecánicos específicos que simulan condiciones corrosivas y evalúan la disminución en la propiedad mecánica del material o la profundidad de corrosión después de la exposición.