Universidad nororiental privada Gran Mariscal de Ayacucho

Ncleo anaco Edo - Anzotegui.

Profesor. Alumno.Jos Maldonado. Jess Daz C.I 20.917.190

INTRODUCCIN.

En el siguiente informe se presentara los detalles para llevar a cabo un ensayo de impacto charpy, describiendo los objetivos, procedimientos, propiedades de impacto, instrucciones y la maquina que se usa para este tipo de ensayo.

MARCO TERICO.

1. Resea histrica.

En 1896 S. B. Russell introdujo la idea de la energa de fractura residual e ide un ensayo de fractura con pndulo. Las pruebas iniciales de Russell midieron muestras sin tallar. En 1897 Frmont introdujo una prueba que trataba de medir el mismo fenmeno usando una mquina de resorte. En 1901 Georges Charpy propuso un mtodo estandarizado que mejoraba el de Russell rediseando un pndulo, con muestras entalladas y, en general dando especificaciones precisas.

2. En qu consiste el ensayo de impacto Charpy?

Son ensayos de impacto de una probeta entallada y ensayada a flexin en 3 puntos. El pndulo cae sobre el dorso de la probeta y la parte. La diferencia entre la altura inicial del pndulo y la final tras el impacto permite medir la energa absorbida en el proceso de fracturar la probeta. En estricto rigor se mide la energa absorbida en el rea debajo de la curva de carga, desplazamiento que se conoce como resiliencia.

3. Objetivo del ensayo de impacto Charpy.

Entender con los criterios de valoracin de la resistencia de los materiales a las cargas de impacto; comparacin de la conducta de un mismo material, sometido a distintos tratamientos trmicos.

4. Cul es el procedimiento para realizar el ensayo de impacto Charpy?

Para realizar el ensayo de impacto en barras ranuradas se procede de la siguiente manera: Se pesan las probetas.

Luego, sin instalar probeta alguna se eleva el pndulo y se engatilla, para ser liberadoluego.

Se instala la probeta en los apoyos, y se libera el pndulo, producindose la rotura de laprobeta. Luego se anota la energa aplicada en el proceso.

Se calcula la energa cintica, aplicada a las fracciones de probeta. Se realiza el clculo dela energa invertida en la rotura de la probeta.

5. Instrucciones de seguridad para realizar el ensayo.

Para evitar lesiones y accidentes durante la prctica o daos en la mquina de pruebas deimpacto es necesario que los estudiantes tengan en cuenta:

Respetar las seales de seguridad que estn demarcadas alrededor de la Mquina.

http://es.wikipedia.org/wiki/Georges_Charpyhttps://www.google.co.ve/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=8&ved=0CDoQFjAH&url=https%3A%2F%2Fes.answers.yahoo.com%2Fquestion%2Findex%3Fqid%3D20100112152542AAtqJyR&ei=_BejU_iHGtbMsQSE8YGYAw&usg=AFQjCNGxLqN0V2F9MQiBOIcdHelTRpMZ0ghttp://es.wikipedia.org/wiki/Probeta_(mec%C3%A1nica)http://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADahttp://es.wikipedia.org/wiki/P%C3%A9ndulo

Cuando la mquina se est preparando para cualquier prueba, debe mantenerse puestala tranca de seguridad, ya que de no ser as, el sistema de freno podra fallar y causarlesiones al operario.

En el momento de soltar el pndulo, las personas que estn observando la pruebadeben alejarse aproximadamente un metro de la mquina para evitar ser golpeados porlos fragmentos de las probetas.

El sistema de freno debe ser accionado solamente por una persona, que para tal fin

debe poner las dos manos sobre la manivela que permite liberar el pndulo de laposicin esttica.

Al realizar una prueba, esta debe ser definida correctamente, de manera que la mquinasea graduada por el encargado para tal fin.

En el momento de subir el pndulo a la posicin esttica, es necesario que elmovimiento sea hecho por una sola persona, preferiblemente por un hombre, pues estaparte de la mquina pesa aproximadamente 40 lb.; debe subirse con una sola mano(derecha), el giro que realiza el brazo de la persona debe ser paralelo al plano de girodel pndulo y en ningn momento se debe ejercer fuerzas por fuera de ste plano, yaque pude ser peligroso y daino para la mquina.

Al poner el pndulo en la posicin esttica, es importante fijar la parte giratoria de labase soporte de ste y colocar el pin que casa en uno de los orificios de la base, todo conel propsito de fijar con seguridad el pndulo en su posicin cargada (inicial-esttica).

6. Propiedades de Impacto

Temperatura de transicin de dctil a frgil. Es la temperatura debajo de la cual un material se comporta de forma frgil en un ensayo deimpacto. El cambio de dctil a frgil tambin depende de la velocidad de deformacin. Unmaterial que se somete a un golpe de impacto en servicio debe tener una temperatura detransicin menor que la temperatura del entorno.

Esta temperatura sirve adems como referencia en la seleccin de materiales, debido a queasegura que la temperatura ms baja a la que el material estar expuesto est muy por encimade la temperatura de transicin de dctil a frgil.

Sensibilidad a la muesca.

Las muescas que son maquinadas, de fabricacin deficiente, o diseadas, Concentran esfuerzos y reducen la tenacidad de los materiales. La sensibilidad de la muesca mide su efecto sobre las propiedades de un material, como tenacidad o vida de fatiga. Las energas absorbidas son muchos menores en las probetas con muesca.

Relacin con el diagrama esfuerzo deformacin.

La energa necesaria para romper un material durante un ensayo de impacto, no siempre se relaciona con la resistencia a la tensin. En general, los metales que tienen alta resistencia y a la vez gran ductilidad, tienen buena tenacidad a la tensin. Sin embargo, este comportamiento cambia cuando las velocidades de deformacin son altas. As, dicha velocidad puede desplazar la transicin de dctil a frgil.

7. Caractersticas generales del equipo usado para ensayos charpy (pndulo charpy).

Potencia: 300 Julios. Velocidad de cada de la maza: 5,42 m/s. Peso de la maza: 20 Kg aproximadamente. Longitud del pndulo: 800 mm. Accionamiento: Manual. Elevacin Manual por volante y corona sin-fin. Freno: Por pedal y tambor de frenado.

Accesorios Opcionales:

A. Sistema de accionamiento del pndulo y freno electrnico. (Adaptable a Equipos Analgicos y con Sistema Computarizado)

Compuesto por:

Servomotor-reductor sin-fin. Electro-frenos. Cuadro de control remoto (del accionamiento y frenado) adosado al pndulocon pulsadores.

B. Pantalla protectora en el rea de ensayos (para evitar riesgos de accidentes de los operarios).

C. Brochadora para realizar entallas en las probetas.

PROCESAMIENTOS DE DATOS EXPERIMENTALES.

Debido a la falta de probetas y hielo seco, materiales importantes para realizar el ensayo charpy. Se suministro un ejercicio prctico que ser descrito y resuelto, a continuacin se tiene:

Los datos que siguen fueron obtenidos de una serie de ensayos de impacto Charpy efectuados sobre cuatro aceros, cada uno de ellos con un contenido distinto de manganeso. Grafiquelos datos y determine:

A. la temperatura de transicin (determinada por el promedio de las energas absorbidas en las regiones dctil y frgil).

B. la temperatura de transicin (definida como la temperatura que proporcionan 50 J de energa absorbida)

C. Grafique la temperatura de transicin en funcin del contenido de manganeso y analice el efecto de dicho elemento sobre la tenacidad del acero. Cul sera el contenido de manganeso mnimo posible para una pieza fabricada de acero que ser usada a 0 C?

Temperatura Energa de Impacto

de Ensayo 0,30% 0,39% 1,01% 1,55%

C Mn Mn Mn Mn

-100 2 5 5 15

-75 2 5 7 25

-50 2 12 20 45

-25 10 25 40 70

0 30 55 75 110

25 60 100 110 135

50 105 125 130 140

75 130 135 135 140

https://www.google.co.ve/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=8&ved=0CDoQFjAH&url=https%3A%2F%2Fes.answers.yahoo.com%2Fquestion%2Findex%3Fqid%3D20100112152542AAtqJyR&ei=_BejU_iHGtbMsQSE8YGYAw&usg=AFQjCNGxLqN0V2F9MQiBOIcdHelTRpMZ0g

100 130 135 135 140

Solucin.

A.- temperatura de transicin.

0 20 40 60 80 100 120 140

-150

-100

-50

0

50

100

150

T C

Energa absorbida.

0 20 40 60 80 100 120 140 160

-150

-100

-50

0

50

100

150

0 20 40 60 80 100 120 140 160

-150

-100

-50

0

50

100

150

Energa absorbida.

0 20 40 60 80 100 120 140 160

-150

-100

-50

0

50

100

150

b- la temperatura de transicin cuando se suministra 50 joule de energa absorbida es:

Energa absorbida.

Temperatura de transicin.

Porcentaje demanganeso.

16.68 0.30-4.16 0.39-17.88 1.01-45.02 1.55

RECOMENDACIN.

El ensayo charpy se realiza para Entender con los criterios de valoracin de la resistencia de los materiales a las cargas de impacto; comparacin de la conducta de un mismo material, sometido a distintos tratamientos trmicos.

Este tipo de ensayos se realizan para entender cmo se comportan los materiales metlicos bajo diferentes tipos de temperatura y esto se toma en cuanto al momento de disear y construir estructuras metlicas. Como: barcos, aviones, altos hornos, motores, entre otros.

Imagen de probetas despus de realizar el ensayo.

4. Cul es el procedimiento para realizar el ensayo de impacto Charpy?