Ensayos mecnicos de los materiales

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Ensayos mecánicos de los materiales
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Introducción

• Cuando un técnico proyecta una estructura
  metálica, diseña una herramienta o una máquina,
  define las calidades y prestaciones que tienen
  que tener los materiales constituyentes. Como hay
  muchos tipos de aceros diferentes y, además, se
  pueden variar sus prestaciones con tratamientos
  térmicos, se establecen una serie de ensayos
  mecánicos para verificar principalmente la dureza
  superficial, la resistencia a los diferentes
  esfuerzos que pueda estar sometido, el grado de
  acabado del mecanizado o la presencia de grietas
  internas en el material.
• Hay dos tipos de ensayos, unos que pueden ser
  destructivos y otros no destructivos.

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Ensayos destructivos

• Hay tres tipos
• Estáticos de dureza al rayado, de dureza por
  penetración estática, de dureza dinámicos, de
  tracción, de compresión, de cizallamiento, de
  pandeo, de torsión y de flexión.
• Dinámicos de resistencia al choque y de fatiga.
• Tecnológicos de chispa, de plegado, de
  embutición y de forja.

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Ensayos no destructivos

• Líquido penetrante
• Magnéticos
• Corrientes de Eddy
• Ultrasónicos
• Termografía
• Emisión acústica

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De dureza al rayado

• Se denomina dureza Brinell a la medición de la
  dureza de un material mediante el método de
  indentación, midiendo la penetración de un objeto
  en el material a estudiar.
• Este ensayo se utiliza en materiales blandos (de
  baja dureza) y muestras delgadas.

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De compresión

• El esfuerzo de compresión es una presión que
  tiende a causar en algunos casos una reducción de
  volumen, siempre manteniendo una masa constante.
  Cuando se somete un material a una fuerza de
  flexión, cizalladora o torsión actúan
  simultaneamente tensiones de tracción y
  compresión.

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De pandeo

• El pandeo es un fenómeno de inestabilidad
  elástica que puede darse en elementos comprimidos
  esbeltos, y que se manifiesta por la aparición de
  desplazamientos importantes transversales a la
  dirección principal de compresión.

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De fatiga

• la fatiga de materiales se refiere a un fenómeno
  por el cual la rotura de los materiales bajo
  cargas dinámicas cíclicas se produce más
  fácilmente que con cargas estáticas.

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De plegado

• El ensayo de doblado consiste en doblar una
  probeta de un material hasta que aparezcan
  grietas o fisuras, midiéndose el ángulo donde
  tales alteraciones se han producido.
• Este tipo de ensayo proporciona conocer la
  acritud de los diferentes materiales y como
  consecuencia conocer la forma en que se puede
  trabajar con ellos.

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Líquido penetrante

• Mediante la inspección con líquido penetrante o
  técnica de tinte penetrante, pueden detectarse
  discontinuidades como grietas que entran en la
  superficie.
• Un tinte líquido es atraído por acción capilar
  hacia una grieta delgada, que de otra manera
  resultaría invisible.

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Magnéticos

• Las discontinuidades cerca de la superficie los
  materiales ferromagnéticos se pueden detectar
  mediante pruebas con partículas magnéticas. Se
  induce un campo magnético en el material a probar
  produciendo líneas de flujo.

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Corrientes de Eddy

• Las pruebas con corrientes de Eddy se basan en la
  interacción entre el material y un campo
  electromagnético. Una corriente alterna fluyendo
  a través de una bobina conductora produce un
  campo electromagnético.

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Ultrasónicos

• Un material puede, a la vez, transmitir y
  reflejar ondas elásticas. Un transductor
  ultrasónico hecho de cuarzo, titanato de bario o
  sulfato de litio aprovecha el efecto
  piezoeléctrico para introducir una serie de
  pulsos elásticos a alta frecuencia en el
  material, por lo general por encima de los
  100,000 Hz.

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Termografía

• Generalmente las imperfecciones en un material
  alteran la velocidad de flujo térmico a su
  alrededor, generando gradientes de alta
  temperatura, es decir puntos calientes. En la
  termografía, a la superficie de un material se le
  aplica un recubrimiento sensible a la
  temperatura, a continuación el material es
  calentado uniformemente y luego enfriado.

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Emisión acústica

• Asociada con muchos fenómenos microscópicos, como
  el crecimiento de una grieta o transformaciones
  de fase, aparece una liberación de energía de
  esfuerzo en forma de ondas de esfuerzo elásticas
  de alta frecuencia, de manera muy similar a las
  producidas durante un terremoto.