Ensayos
Destructivos
Estaticos
Tracción
El ensayo de tracción de un material consiste en someter a una probeta normalizada a un esfuerzo axial de tracción creciente hasta que se produce la rotura de la probeta. Este ensayo mide la resistencia de un material a una fuerza estática o aplicada lentamente. Las velocidades de deformación en un ensayo de tensión suelen ser muy pequeñas (ε = 10–4 a 10–2 s–1).
Compresión
Es un ensayo técnico para determinar la resistencia de un material o su deformación ante un esfuerzo de compresión. En la mayoría de los casos se realiza con hormigones y metales (sobre todo aceros), aunque puede realizarse sobre cualquier material.
Flexión
Determinar una curva carga-desplazamiento del prototipo
simplemente se
basa en someter a uno de los prototipos realizados a un ensayo de flexión y medir la
flecha.
Determinar la distribución de deformaciones y de tensiones en la proveta al estar
solicitado el elemento a flexión.
es más complicado, ya que para
determinar el campo de deformaciones se han de poner bandas extensométricas en la
proveta. La dificultad radica en la colocación de las bandas extensométricas y en la
interpretación de los resultados.
Aunque se podrían haber realizado las mediciones de deformaciones sobre la proveta y la
medición de la flecha del prototipo en el mismo ensayo, se realizan independientemente.
Torsión
El ensayo de torsión es un ensayo en que se deforma una muestra aplicándole un par torsor.
La deformación plástica alcanzable con este tipo de ensayos es mucho mayor que en los de tracción (estricción) o en los de compresión
(Abarrilamiento, aumento de sección).
Da información directamente del comportamiento a cortadura del material y la información de su comportamiento a tracción se puede deducir fácilmente.
Cortadura
Consiste en aplicar 2 fuerzas opuestas sobre el cuerpo separadas por una diminuta distancia, estoo, genera un corte en el cuerpo (cizallamiento).
Pandeo
El objeto del ensayo de pandeo es investigar el comportamiento de elementos largos (esbeltos) sometidos a cargas de compresión axial, es decir, que no fallan por aplastamiento.
Dureza
La dureza es la oposición que ofrecen los materiales a la penetración, la abrasión, el rayado, la cortadura, las deformaciones permanentes, etc... También puede definirse como la cantidad de energía que absorbe un material ante un esfuerzo antes de romperse o deformarse. Por ejemplo: la madera puede rayarse con facilidad, esto significa que no tiene mucha dureza, mientras que el vidrio es mucho más difícil de rayar.
tipos
Martens
Se basa en la medida de la anchura de la raya que produce en el material una punta de diamante de forma piramidal y de ángulo en el vértice de 90º, con una carga constante y determinada.
Brinell
Este método consiste en comprimir una bola de acero templado, de un diámetro determinado, sobre un material a ensayar, por medio de una carga y durante un tiempo también conocido.
Vickers
El método Vickers se deriva directamente del método Brinell. Se emplea mucho en laboratorio y en particular para piezas delgadas y templadas, con espesores mínimos hasta de 0,2 mm.
Se utiliza como penetrador una punta piramidal de base cuadrangular y ángulo en el vértice entre caras de 136º. Este ángulo se eligió para que la bola Brinell quedase circunscrita al cono en el borde de la huella.
Rockwell
El método Rockwell se basa en la resistencia que oponen los materiales a ser penetrados, se determina la dureza en función de la profundidad de la huella. Permite medir durezas en aceros templados.
El tipo B se realiza la penetración con una bola
El tipo c se realiza la penetración con un cono
Shore
Dinamicos
Choque
Izos
Son realizados para valorar la capacidad de resistencia e los materiales metálicos a las cargas de impacto (tenacidad) y determinar su tendencia a la destrucción frágil, Entre los ensayos de esta índole los mas conocidos y estandarizados son los de impacto a flexión con muestras ranuradas. La velocidad de deformación en el caso de los ensayos supera en varios órdenes a la velocidad de deformación en los ensayos estáticos
Charpy
Es un tipo de ensayo destructivo dinámico de resistencia al choque que utiliza el Péndulo de Charpy como herramienta. Este procedimiento se lleva a cabo para averiguar la tenacidad de un material, ya que al realizarlo obtenemos su resiliencia.
El ensayo consiste en romper una probeta de sección cuadrangular de 10x10 mm a través de tres entalladuras que tiene situadas en distintas caras. El procedimiento se repite para cada entalladura. La resiliencia se obtiene de la media de los datos obtenidos en los tres pasos.
Fatiga
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. Aunque es un fenómeno que, sin definición formal, era reconocido desde la antigüedad, este comportamiento no fue de interés real hasta la Revolución Industrial, cuando, a mediados del siglo XIX comenzaron a producir las fuerzas necesarias para provocar la rotura con cargas dinámicas son muy inferiores a las necesarias en el caso estático; y a desarrollar métodos de cálculo para el diseño de piezas confiables. Este no es el caso de materiales de aparición reciente, para los que es necesaria la fabricación y el ensayo de prototipos.
Diagrama de Wöller
Surge de la propia naturaleza de las curvas S-N de Wöhler, que fueron concebidas en el siglo XIX para los aceros. Al ampliarse el tipo de materiales metálicos usuales en ingeniería, los mismos conceptos y las mismas curvas se trasladaron a otros metales cuyo comportamiento a fatiga es esencialmente diferente (de hecho, es una característica propia de la fatiga la gran variabilidad de comportamientos que presenta en los distintos tipos de materiales). Y como quiera que el acero ha sido y es la piedra angular de la ingeniería, interesaba comparar las propiedades de los demás metales con respecto al mismo: es y era común que, al ensayar materiales, los ensayos se suspendieran una vez superado el millón de ciclos, considerando que no interesaba caracterizar materiales por encima de ese límite temporal.
Tecnologicos (de conformación)
Punzonado
Consiste en el punzonado hasta rotura de una probeta plana de pequeñas dimensiones (10x10 mm y 0.5 mm de espesor), empotrada en todo su contorno, mediante el desplazamiento de un punzón de cabeza semiesférica de 2.5 mm de diámetro. En este trabajo se ha realizado este ensayo sobre muestras de acero estructural desde temperatura ambiente hasta temperaturas criogénicas con objeto de obtener la temperatura de transición dúctil-frágil del acero, demostrándose que la temperatura de transición de este ensayo es muy inferior a la calculada utilizando ensayos Charpy. Asimismo se ha evaluado la variación de los parámetros mecánicos fundamentales que se deducen del ensayo EMP del acero con el descenso de la temperatura y, con la ayuda del microscopio electrónico de barrido, se han determinado los micromecanismos de fractura operativos.
Embutición
Efectuado con el fin de determinar la embutibilidad de una lámina de un metal.
El ensayo consiste en someter una placa de unos 12cm de largo por 12cm de ancho del material a evaluar al avance continuo de un émbolo o pistón, cuya punta tiene forma redondeada.
Se toma como posición cero el punto en el cual la punta del pistón toca ligeramente la placa, se aplica la presión de manera constante hasta que se fisura la placa; se mide entonces la distancia recorrida por el pistón, esta distancia, nos entrega la medida de embutibilidad de dicho material (al compararla con las distancias al realizar los ensayos con otros materiales). Este tipo de ensayo puede hacerse de una forma más sofisticada y precisa, pero aún nadie se ha dedicado a determinar una ecuación que contenga todas las variables importantes en este ensayo.
Soldadura
Es el proceso por media del cual dos piezas metálicas, o dos partes de la misma pieza, se unen sólidamente. Esta unión se produce con el calentamiento de las superficies a soldar, y pueden ser puestas en contacto con o sin aportación de una sustancia igual o semejante a las piezas a unir. La fuente de calor puede ser una llama, un plasma, un arco eléctrico, un haz de electrones o un haz láser.
El proceso de calentamiento de las superficies a soldar puede implicar que se fundan las zonas por donde debe realizarse la unión, o una de ellas ó que no se fundan ninguna de las partes, sino que se unan mediante presión.
corte
Obedecen a los mismos principios y metodologías que los de laboratorio. Su empleo más típico es la determinación de la resistencia al corte de diaclasas o planos de debilidad de macizos rocosos.
La interpretación del ensayo es directa. Se miden desplazamientos en dirección horizontal y vertical. Se obtienen resultados sobre la deformabilidad de la diaclasa ensayada (módulos normal, transversal y de dilatancia), así como su resistencia al corte. La razón de ensayar bloques de gran tamaño suele ser el análisis de la influencia de rugosidades de gran escala en la resistencia.
En el caso de suelos o rocas blandas, puede ocurrir que la carga vertical esté relativamente próxima al valor límite de hundimiento. En estas circunstancias, la rotura no se produce por deslizamiento a lo largo del plano de la base, sino por fallo en la zona inferior, como una zapata con carga inclinada, y como tal debe interpretarse.
No destructivos (de defectos)
Magneticos
la inspección por partículas magnéticas es un tipo de ensayo no destructivo que permite detectar discontinuidades superficiales y subsuperficiales en materiales ferromagnéticos.
el principio de este método consiste en que cuando se induce un campo magnético en un material ferromagnético, se forman distorsiones en este campo si el material presenta una zona en la que existen discontinuidades perpendiculares a las líneas del campo magnetizables, por lo que éstas se deforman o se producen polos. estas distorsiones o polos atraen a las partículas magnetizables que son aplicadas en forma de polvo o suspensión en la superficie a examinar y por acumulación producen las indicaciones que se observan visualmente de forma directa o empleando luz ultravioleta. sin embargo los defectos que son paralelos a las líneas del campo magnético no se aprecian, puesto que apenas distorsionan las líneas del campo magnético.
Magnetoscopicos
se realizan con el magnetoscopio, que es un aparato formado por un electroimán dispiesto de forma que pueda situarse la pieza que se desea examinar entre sus polos. al hacer circular una corriente, se crea un campo magnético cuyas líneas de fuerza van de uno a otro polo a través de la pieza interpuesta
Electromagnéticos
un metodo de ensayo electromagnetico y su correspondiente aparato, que simulan los efectos de iluminacion con ondas electromagneticas planas sobre un cuerpo conductor. una lamina conductora se coloca en la proximidad del cuerpo y se conecta a una masa electrica. se inyecta corriente alterna procedente de un generador de corriente en el cuerpo conductor por medio de electrodos situados en puntos espacialmente separados de la superficie del cuerpo. los campos generados por las corrientes inyectadas y las corrientes especulares de la lamina conductora conectada a masa inducen campos que crean una distribucion general de corriente en el cuerpo conductor sustancialmente identica a la que resulta de la incidencia de una onda electromagnetica plana sobre el cuerpo.
Sonico
Un ensayo sónico es un tipo de ensayo que usado para realizar una medición o verificación (directa o indirecta) de alguna magnitud física que emplea algún tipo onda mecánica (si esta onda se propaga al aire y es audible se habla propiamente de onda sonora).
Por ejemplo, este término es uno de los empleados en geotecnia, junto a sondeo sónico y "ultrasonic crosshole" en inglés americano, para referirse al ensayo de transparencia sónica en cimentaciones profundas y elementos de contención.
Ultrasonicos
El proceso de ensayo ultrasónico utiliza ondas de sonido de longitud de onda corta a altas frecuencias para identificar defectos y/o medir el espesor de los materiales, así como para detectar la corrosión.
Rayos X
El principio de esta técnica consiste en que cuando la energía de los rayos X atraviesa una pieza, sufre una atenuación que es proporcional al espesor, densidad y estructura del material inspeccionado. Posteriormente, la energía que logra atravesar el material es registrada utilizando una placa fotosensible, de la cual se obtiene una imagen del área en estudio.
Rayos gamma
Los rayos gamma se utilizan para ensayos no destructivos por su asombrosa capacidad penetrante, consiste en interponer un cuerpo entre un generados de emisiones gamma y un receptor, posteriormente se comparan las particulas salientes y las entrantes para calcular diversas propiedades del material como la densidad o si esta hueco.
Eléctricos
Consisten en hacer controlar sobre un material una corriente electrica controlada para medir algunas de sus propiedades físicas como la conductividad .
Líquidos penetrantes
La inspección por líquidos penetrantes es un tipo de ensayo no destructivo que se utiliza para detectar e identificar discontinuidades presentes en la superficie de los materiales examinados. Generalmente se emplea en aleaciones no ferrosas, aunque también se puede utilizar para la inspección de materiales ferrosos cuando la inspección por partículas magnéticas es difícil de aplicar. En algunos casos se puede utilizar en materiales no metálicos. El procedimiento consiste en aplicar un líquido coloreado o fluorescente a la superficie en estudio, el cual penetra en cualquier discontinuidad que pudiera existir debido al fenómeno de capilaridad. Después de un determinado tiempo se elimina el exceso de líquido y se aplica un revelador, el cual absorbe el líquido que ha penetrado en las discontinuidades y sobre la capa del revelador se delinea el contorno de éstas.
Las aplicaciones de esta técnica son amplias, y van desde la inspección de piezas críticas como son los componentes aeronáuticos hasta los cerámicos como las vajillas de uso doméstico. Se pueden inspeccionar materiales metálicos, cerámicos vidriados, plásticos, porcelanas, recubrimientos electroquímicos, entre otros. Una de las desventajas que presenta este método es que sólo es aplicable a defectos superficiales y a materiales no porosos.
Corrientes de Folcaut
Los detectores de defectos por corrientes de Foucault (EC) portátiles de avanzada permiten inspeccionar piezas metálicas y realizar detecciones altamente confiables de los defectos superficiales y cerca de la superficie. Se dispone de una gama completa de detectores de defectos portátiles para responder a innumerables aplicaciones. Las sondas de corrientes de Foucault generan campos magnéticos que inducen una corriente que fluye a través de una pieza bajo ensayo. Esto modifica el campo magnético de la bobina, así como la magnitud y la fase de su tensión. Entre las aplicaciones, se tiene la detección de defectos superficiales o cerca de la superficie, la clasificación de aleaciones y la inspección de agujeros de pernos.