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ENSAYO DE IMPACTO 
Presentación 
Objetivo general 
Objetivos específicos 
Marco teórico 
Procedimiento 
Materiales/equipos...
INTRODUCCIÓN 
 En el proceso de formación de un Ingeniero Industrial, 
es muy importante el conocimiento de la Ciencia de...
Objetivo general 
 Calcular la tenacidad de los materiales (acero 
aleado, acero no aleado y aluminio) mediante el 
ensay...
Objetivos específicos 
 Analizar y reconocer la importancia de la prueba de 
impacto para determinar algunas característi...
Marco teórico Presentación 
 Energía cinética: La energía cinética o energía de 
movimiento,, se debe al movimiento de un...
Marco teórico 
 Resiliencia: energía que necesita un material para deformarse 
elásticamente. 
 Módulo de resiliencia: C...
Marco teórico 
 Fragilidad: es la cualidad de los objetos y materiales de 
romperse con facilidad. Aunque técnicamente la...
Marco teórico Presentación 
 Ensayo de impacto 
 “Cuando un material es sujeto a un golpe repentino y 
violento, en el q...
Marco teórico Presentación 
 El ensayo de impacto consiste en dejar caer un péndulo pesado, el cual 
a su paso golpea una...
Marco teórico 
Figura1 
Máquina para pruebas de impacto 
Presentación 
Introducción 
Obj. General 
Obj.Especifico 
Marco T...
Marco teórico 
Figura2 
Probetas de un ensayo de impacto 
La probeta posee un entalle estándar para facilitar el inicio 
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Marco teórico 
 Grafica Temperatura de transición. 
Presentación 
Introducción 
Obj. General 
Obj.Especifico 
Marco Teóri...
PROCEDIMINETO Presentación 
 1. Se verifica que la probeta se encuentre ubicada sobre el 
bastidor o yunque de la máquina...
PROCEDIMINETO 
 5. Antes de colocar la perilla del tablero en la posición de 
encendido, asegúrese también de que el cabl...
PROCEDIMINETO Presentación 
 8. La diferencia de altura entre el centro de gravedad del 
péndulo en la posición inicial y...
Materiales/equipos Presentación 
 Péndulo Charpy 
 Se utiliza en ensayos para determinar la 
tenacidad de un material. 
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Materiales/equipos 
 Probetas 
 Se utilizaron tres materiales, un aluminio y dos tipos de 
aceros, a temperatura ambient...
Cálculos y Resultados Presentación 
 PROBETA DE ALUMINIO 
Energía absorbida: 99 Julios 
El aluminio es el material mas dú...
Análisis Presentación 
 La tenacidad es la energía total que absorbe un 
material antes de alcanzar la rotura, por 
acumu...
BIBLIOGRAFÍA 
 Hibbeler R, Mecánica de Materiales. Tercera Edición. 
Prentice-Hall Hispanoamericana SA. México D.F., 856 ...
Créditos 
 ESTUDIANTES DE LA FACULTAD DE 
INGENIERÍA 
 Romario Molina C 
 Jessica Caballero C 
 María De la Asunción 
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Ensayo de impacto

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Ensayo de Impacto

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Ensayo de impacto

  1. 1. ENSAYO DE IMPACTO Presentación Objetivo general Objetivos específicos Marco teórico Procedimiento Materiales/equipos Cálculos y resultados Análisis Bibliografía Créditos Presentación Introducción Obj. General Obj.Especifico Marco Teórico Procedimiento Materiales Cálculos Análisis Biografía Créditos
  2. 2. INTRODUCCIÓN  En el proceso de formación de un Ingeniero Industrial, es muy importante el conocimiento de la Ciencia de los Materiales, ya que ésta proporciona las herramientas necesarias para comprender el comportamiento general de cualquier material, lo cual es necesario a la hora de desarrollar adecuadamente diseños de componentes, sistemas y procesos que sean confiables y económicos. Cuando se manipulan materiales es muy importante conocer e identificar las diferentes características y propiedades mecánicas que éstos poseen. En el caso específico de esta práctica, se estudiarán las propiedades como la resiliencia o resistencia al impacto que tienen los materiales metálicos, mediante la aplicación de las pruebas de impacto Charpy. De igual forma esta práctica también tiene por objetivo, desarrollar habilidades para la manipulación de los instrumentos requeridos en la práctica. Presentación Introducción Obj. General Obj.Especifico Marco Teórico Procedimiento Materiales Cálculos Análisis Biografía Créditos
  3. 3. Objetivo general  Calcular la tenacidad de los materiales (acero aleado, acero no aleado y aluminio) mediante el ensayo de impacto desarrollado en el laboratorio con el péndulo charpy. Presentación Introducción Obj. General Obj.Especifico Marco Teórico Procedimiento Materiales Cálculos Análisis Biografía Créditos
  4. 4. Objetivos específicos  Analizar y reconocer la importancia de la prueba de impacto para determinar algunas características de los materiales.  Determinar la tenacidad a la fractura de un material al ser sometido al ensayo de impacto.  Obtener conocimientos acerca de la práctica realizada en el ensayo de impacto.  Reconocer que tan dúctil es el material después de realizar la prueba y de someterlo a cargas de impacto. Presentación Introducción Obj. General Obj.Especifico Marco Teórico Procedimiento Materiales Cálculos Análisis Biografía Créditos
  5. 5. Marco teórico Presentación  Energía cinética: La energía cinética o energía de movimiento,, se debe al movimiento de un cuerpo. Su fórmula es ½ mv2  Energía potencial: La energía potencial o de posición se debe a la altura a la cual se ha elevado un cuerpo. Su fórmula es mgh  Tensión es la fuerza interna aplicada, que acta por unidad de superficie o área sobre la que se aplica. También se llama tensión, al efecto de aplicar una fuerza sobre una forma alargada aumentando su elongación.  tenacidad es la energía total que absorbe un material antes de alcanzar la rotura, por acumulación de dislocaciones. En mineralogía la tenacidad es la resistencia que opone un mineral u otro material a ser roto, molido, doblado, desgarrado o suprimido Introducción Obj. General Obj.Especifico Marco Teórico Procedimiento Materiales Cálculos Análisis Biografía Créditos
  6. 6. Marco teórico  Resiliencia: energía que necesita un material para deformarse elásticamente.  Módulo de resiliencia: Corresponde a la energía de deformación por unidad de volumen requerida para deformar el material hasta el límite elástico  Dureza es la oposición que ofrecen los materiales a alteraciones como la penetración, la abrasión, el rayado, la cortadura, las deformaciones permanentes; entre otras. 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.  Ductilidad es una propiedad que presentan algunos materiales, como las aleaciones metálicas o materiales asfálticos, los cuales bajo la acción de una fuerza, pueden deformarse sosteniblemente sin romperse,1 permitiendo obtener alambres o hilos de dicho material. Presentación Introducción Obj. General Obj.Especifico Marco Teórico Procedimiento Materiales Cálculos Análisis Biografía Créditos
  7. 7. Marco teórico  Fragilidad: es la cualidad de los objetos y materiales de romperse con facilidad. Aunque técnicamente la fragilidad se define más propiamente como la capacidad de un material de fracturarse con escasa deformación. Por el contrario, los materiales dúctiles o tenaces se rompen tras sufrir acusadas deformaciones, generalmente de tipo deformaciones plásticas. La fragilidad es lo contrario de la tenacidad y tiene la peculiaridad de absorber relativamente poca energía, a diferencia de la rotura dúctil.  Fractura: Es la separación de un sólido bajo tensión en dos o más piezas. En general, la fractura metálica puede clasificarse en dúctil y frágil. La fractura dúctil ocurre después de una intensa deformación plástica y se caracteriza por una lenta propagación de la grieta. La fractura frágil se produce a lo largo de planos cristalográficos llamados planos de fractura y tiene una rápida propagación de la grieta. Presentación Introducción Obj. General Obj.Especifico Marco Teórico Procedimiento Materiales Cálculos Análisis Biografía Créditos
  8. 8. Marco teórico Presentación  Ensayo de impacto  “Cuando un material es sujeto a un golpe repentino y violento, en el que la velocidad de deformación es extremadamente rápida, se puede comportar en una forma mucho más frágil que la que se observa en otro tipo de pruebas, por ejemplo en el ensayo de tensión. Esto, se puede observar en muchos plásticos, ya que al estirarlo con mucha lentitud, las moléculas de polímero tienen tiempo de desenredarse o las cadenas de deslizarse entre sí y permitir deformaciones plásticas grandes. Sin embargo, si se aplica una carga de impacto, el tiempo es insuficiente para que esos mecanismos jueguen un papel en el proceso de deformación, y los materiales se rompen en forma frágil, Con frecuencia se usa un ensayo de impacto para evaluar la fragilidad de un material bajo estas condiciones. En contraste con el ensayo de tensión, en el de impacto las tasas de deformación unitaria son mucho mayores” Introducción Obj. General Obj.Especifico Marco Teórico Procedimiento Materiales Cálculos Análisis Biografía Créditos
  9. 9. Marco teórico Presentación  El ensayo de impacto consiste en dejar caer un péndulo pesado, el cual a su paso golpea una probeta que tiene forma de paralelepípedo, ubicada en unos soportes en la base de la máquina. Se debe dejar caer el péndulo desde un ángulo α = +/- 90º, para que la velocidad del péndulo, en el momento del golpe y en el punto de la nariz de golpeo sea de 4.11 m/s y de esta manera cumpla con los requerimientos de la norma que especifica que la velocidad del péndulo en el momento del impacto debe estar entre 3 m/s y 6 m/s. La probeta posee una muesca (entalle) estándar para facilitar el inicio de la fisura. Luego de golpear la probeta, el péndulo sigue su camino alcanzando cierta altura que depende de la cantidad de energía absorbida por la probeta durante el impacto. Las probetas que fallan en forma frágil se rompen en dos mitades, en cambio aquellas con mayor ductilidad (baja fragilidad) se doblan sin romperse. Este comportamiento es muy dependiente de la temperatura y la composición química, lo cual obliga a realizar el ensayo con probetas a distinta temperatura, para evaluar y encontrar la “temperatura de transición dúctil-frágil". Hasta ahora, sólo se ha hecho mención a la resistencia de los materiales (principalmente acero) cuando estos se ven solicitados a esfuerzos de tracción. Existen otros ensayos destructivos que permiten evaluar la resistencia del material frente, por ejemplo, al impacto (o resiliencia). El ensayo Charpy permite calcular cuánta energía logra disipar una probeta al ser golpeada por un pesado péndulo en caída libre (Fig1). El ensayo entrega valores en Joules, y éstos pueden diferir fuertemente a diferentes temperaturas. La Figura 2 permite evaluar la diferencia entre probetas antes y después del ensayo. Introducción Obj. General Obj.Especifico Marco Teórico Procedimiento Materiales Cálculos Análisis Biografía Créditos
  10. 10. Marco teórico Figura1 Máquina para pruebas de impacto Presentación Introducción Obj. General Obj.Especifico Marco Teórico Procedimiento Materiales Cálculos Análisis Biografía Créditos
  11. 11. Marco teórico Figura2 Probetas de un ensayo de impacto La probeta posee un entalle estándar para facilitar el inicio de la fisura; este entalle recibe el nombre de V-Notch. Luego de golpear la probeta, el péndulo sigue su camino alcanzando una cierta altura que depende de la cantidad de energía disipada al golpear. Las probetas que fallan en forma frágil se rompen en dos mitades, en cambio aquellas con mayor ductilidad se doblan sin romperse. Este comportamiento es muy dependiente de la temperatura y la composición química, esto obliga a realizar el ensayo con probetas a distinta temperatura, para evaluar la existencia de una "temperatura de transición dúctil-frágil". Presentación Introducción Obj. General Obj.Especifico Marco Teórico Procedimiento Materiales Cálculos Análisis Biografía Créditos
  12. 12. Marco teórico  Grafica Temperatura de transición. Presentación Introducción Obj. General Obj.Especifico Marco Teórico Procedimiento Materiales Cálculos Análisis Biografía Créditos
  13. 13. PROCEDIMINETO Presentación  1. Se verifica que la probeta se encuentre ubicada sobre el bastidor o yunque de la máquina de tal modo que el lado o cara de la muestra donde se localiza la ranura se apoye en las mandíbulas del bastidor y la ranura quede centrada en el espacio entre estas mandíbulas. La talla en forma de V de la probeta debe quedar en lado contrario del golpe del péndulo.  2. El péndulo o martillo debe hallarse asegurado en su posición inicial mediante el gatillo de la máquina, de otro modo, con el accionamiento eléctrico o manual, suspéndalo hasta esa ubicación y asegúrelo.  3. Se debe revisar que el péndulo no marque ningún valor (este en cero).  4. Retírese por lo menos a un metro en frente de la trayectoria que sigue el péndulo, sosteniendo en sus manos el tablero de controles de la máquina. Introducción Obj. General Obj.Especifico Marco Teórico Procedimiento Materiales Cálculos Análisis Biografía Créditos
  14. 14. PROCEDIMINETO  5. Antes de colocar la perilla del tablero en la posición de encendido, asegúrese también de que el cable que va desde el control hacia la máquina no haya quedado atravesado en la trayectoria a seguir el péndulo.  6. Coloque la perilla en la posición de encendido y libere el martillo para fracturar la muestra .  7. Una vez la probeta ha fallado, el martillo continua su trayectoria semicircular y una aguja o índice de registro es accionada por el extremo superior del brazo del péndulo, de manera que se deslice sobre la escala de energía e indique la altura alcanzada por el péndulo al final de la oscilación (algunas máquinas y/ o dispositivos modernos vienen con esta escala directamente en unidades de energía). Presentación Introducción Obj. General Obj.Especifico Marco Teórico Procedimiento Materiales Cálculos Análisis Biografía Créditos
  15. 15. PROCEDIMINETO Presentación  8. La diferencia de altura entre el centro de gravedad del péndulo en la posición inicial y en el extremo opuesto de su oscilación, multiplicada por el peso del mismo, es el valor de la energía absorbida por la probeta en el golpe.  9. Detenga la oscilación del péndulo desde el tablero de controles, hasta que el brazo quede en posición vertical, o elévelo hasta la posición inicial de prueba para ensayar una nueva muestra. Introducción Obj. General Obj.Especifico Marco Teórico Procedimiento Materiales Cálculos Análisis Biografía Créditos
  16. 16. Materiales/equipos Presentación  Péndulo Charpy  Se utiliza en ensayos para determinar la tenacidad de un material. Introducción Obj. General Obj.Especifico Marco Teórico Procedimiento Materiales Cálculos Análisis Biografía Créditos
  17. 17. Materiales/equipos  Probetas  Se utilizaron tres materiales, un aluminio y dos tipos de aceros, a temperatura ambiente y bajas temperaturas. La probeta que se utiliza para este tipo de ensayo es una barra de sección transversal cuadrada dentro de la cual se ha realizado una talla en forma de V. Esta probeta se sostiene mediante mordazas paralelas que se localizan de forma horizontal. Presentación Introducción Obj. General Obj.Especifico Marco Teórico Procedimiento Materiales Cálculos Análisis Biografía Créditos
  18. 18. Cálculos y Resultados Presentación  PROBETA DE ALUMINIO Energía absorbida: 99 Julios El aluminio es el material mas dúctil de los tres, lo que significa que posee gran tenacidad ya que esta es la capacidad que tiene un material para absorber energía antes de romperse.  PROBETA DE ACERO ALEADO Energía absorbida: 6 Julios El acero aleado es menos dúctil que el acero sin aleación lo que significa que no es muy tenaz.  PROBETA DE ACERO NO ALEADO Energía absorbida: 66 Julios El acero no aleado es más dúctil y tenaz que el aleado Introducción Obj. General Obj.Especifico Marco Teórico Procedimiento Materiales Cálculos Análisis Biografía Créditos
  19. 19. Análisis Presentación  La tenacidad es la energía total que absorbe un material antes de alcanzar la rotura, por acumulación de dislocaciones. La tenacidad se debe principalmente al grado de cohesión entre moléculas.  En esta práctica se pudo notar que al mejorar alguna de las propiedades de un material disminuye otra, en el caso de la probeta de acero aleado su ductilidad es mínima y absorbió menos energía que las demás probetas para romperse, a diferencia del acero sin aleación el cual es mas tenaz y dúctil que el aleado; así mismo comprobamos que el aluminio es mucho mas dúctil y tenaz que los aceros estudiados en la practica. Introducción Obj. General Obj.Especifico Marco Teórico Procedimiento Materiales Cálculos Análisis Biografía Créditos
  20. 20. BIBLIOGRAFÍA  Hibbeler R, Mecánica de Materiales. Tercera Edición. Prentice-Hall Hispanoamericana SA. México D.F., 856 páginas  Mott R. Resistencia de Materiales Aplicada. Tercera Edición. Prectice-Hall Hispanoamericana SA. Mexico D.F., 640 páginas.  Recuperado el 23 octubre del 2013 de monografías http://www.monografias.com/trabajos46/fracturas-mecanicas/ fracturas-mecanicas2.shtml#ixzz2iltRmvG6. Presentación Introducción Obj. General Obj.Especifico Marco Teórico Procedimiento Materiales Cálculos Análisis Biografía Créditos
  21. 21. Créditos  ESTUDIANTES DE LA FACULTAD DE INGENIERÍA  Romario Molina C  Jessica Caballero C  María De la Asunción  Bryan Sánchez Presentación Introducción Obj. General Obj.Especifico Marco Teórico Procedimiento Materiales Cálculos Análisis Biografía Créditos

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