6. Ensayos
Importante
Las propiedades mecánicas se cuantifican con exactitud mediante ensayos.
- Conocer las propiedades de los materiales, la influencia de su composición química o de los tratamientos a que se han sometido.
- Predecir el posible comportamiento que tendrá un determinado material.
- Identificar posibles causas de fallo en servicio y procurar poner los medios para evitar los fallos.
- Seleccionar los materiales más idóneos para usos concretos.
Tipos de ensayos
Ensayo de tracción
Analiza el comportamiento de un material ante un esfuerzo progresivo de tracción hasta su rotura.
Para ello se somete a una probeta de un material, de dimensiones normalizadas, a un esfuerzo progresivo. Ésta va aumentando de longitud (alargamiento unitario ε= Δl/lo) mientras su sección se va reduciendo, estricción, hasta que llega un momento en que la probeta se rompe.
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| Imagen de D.G.García en Wikimedia bajo CC |
Ensayo de compresión
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| Imagen de Liftarn en Wikimedia bajo Dominio Público |
Ensayo de cortadura o cizalladura
Analiza el comportamiento de un material sometido a un esfuerzo progresivo de cortadura hasta conseguir la rotura por deslizamiento en la sección de cortadura.
Ensayo de flexión
Estudia el comportamiento de un material apoyado en sus extremos y sometido en su parte central a un esfuerzo progresivamente creciente, comprobando la deformación producida en él, flecha.
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| Imagen de ONI escuelasbajo CC |
Imagen deONI escuelasbajo CC |
Ensayo de pandeo
Analiza un material esbelto al que se somete a un esfuerzo de compresión progresivamente creciente, hasta conseguir su flexión lateral o pandeo.
En la fotografía se pueden ver distintas deformaciones que puede sufrir un material sometido a pandeo
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| Imagen en INTEF bajo CC |
Ensayo de torsión
Analiza el comportamiento de un material sometido a esfuerzos de torsión progresivos hasta alcanzar su rotura.
Ensayo de resiliencia
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| Imagen de Romary en Wikimedia bajo CC | Imagen de Dumontierc en Wikimedia bajo CC |
Ensayo de dureza
Sobre la superficie del material a ensayar se aplica una fuerza mediante un durómetro o penetrador, obteniéndose la dureza mediante el cociente entre la carga aplicada y la superficie de la huella que queda sobre el material.
Existen varios métodos de ensayos de dureza que se diferencian por la forma del penetrador y por la distinta carga aplicada:
- El ensayo Rockwell.
- El ensayo Brinell, emplea una bola de acero extraduro.
- El ensayo Vikers utiliza una pirámide de base cuadrada de unas dimensiones determinadas.
Otros ensayos tecnológicos
Se pueden realizar también una serie de ensayos tecnológicos para tratar de predecir que comportamiento tendrán los materiales ante este tipo de exigencias en los procesos de fabricación, y así habrá ensayos de plegado, de embutición, de forjado, de fatiga…
Curiosidad
Cualquier aspecto de un ensayo tecnológico está normalizado.
Las normas UNE recogen desde la forma y dimensiones de la probeta, hasta los rangos de las cargas aplicadas.
Por ejemplo , en el caso de un ensayo a tracción, la norma UNE 7282 nos determina cómo debe realizarse la preparación de las probetas, la UNE 7262-73 las tolerancias en su mecanizado y la UNE 7010 sus dimensiones.