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B.2. Ensayos

¿Qué son los ensayos? Clasificación

Con los ensayos se intenta simular las condiciones de trabajo para determinar la idoneidad del material o pieza en cuestión. Debido a la diversidad de propiedades y a las diferentes formas de determinarlas, los ensayos se pueden clasificar en:

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Ensayos de dureza

DUREZA: Resistencia que ofrece un material a ser rayado o penetrado.

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1. Ensayos de dureza al rayado

  • Escala de Mohs: Es el proceso más antiguo para medir la dureza al rayado. Consiste en determinar la dureza de un mate1ial al rayarlo con el cuerpo más duro que se conoce, que es el diamante, y se continúa probando con los siguientes materiales dela escala, de más duro a más blando, hasta llegar a un material que no es rayado por el cuerpo patrón de la escala, en cuyo caso se dice que el material tiene la dureza de este cuerpo o patrón .

Mohs

  • Dureza Martens: utiliza un diamante de forma piramidal de base cuadrada y con un ángulo en el vértice de 90º. Se mide la anchura de la marca producida por el diamante sobre la probeta cuando aplicamos una carga predeterminada El parámetro "a" es la anchura de la huella.

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2. Ensayos de dureza a la penetración

Los ensayos con penetrador permiten obtener la dureza de un material al someterlo a una carga determinada que origina una huella y por relaciones concretas nos permite calcular el valor de dicha dureza.

  • Método Brinell

La prueba Brinell consiste en marcar sobre la superficie de la pieza a examinar una huella permanente, mediante un penetrador esférico de acero durísimo, al que se aplica una carga prefijada durante un tiempo concreto . El valor de la dureza HB es el cociente entre la carga (F) aplicada en kp y la superficie (S) de la huella en mm2.

Brinell1

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  • Método Vickers

Este método se emplea para durezas superiores a 400 HB. El método es igual al caso anterior, con la salvedad del penetrador que es una pirámide regular de base cuadrada cuyas caras forman un ángulo de 136 º. El tiempo que dura este ensayo es de unos 20 s.

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Se mide en Kp/mm2.

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  • Método Rockwell

El método Rockwell se diferencia de los anteriores en que la medida de la dureza se hace en función de la profundidad de la huella y no de su superficie.

La prueba Rockwell consiste en hacer penetrar, en dos tiempos, en la capa superficial de la pieza un penetrador de forma prefijada y medir el aumento permanente de la profundidad de penetración.

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EJERCICIOS DE ENSAYOS DE DUREZA DE MATERIALES

EJERCICIOS DE ENSAYOS DE DUREZA DE MATERIALES

B1. En un ensayo Brinell se ha utilizado una bola de 2,5 mm de diámetro y se ha obtenido un diámetro de huella de 1,5 mm. Si la constante de ensayo es 30, determinar:

  • a) La carga aplicada en el ensayo.
  • b) Valor de la dureza del material.

B2. Sobre un acero se ha realizado un ensayo Brinell utilizando una bola de 10 mm de diámetro y una carga de 3000 kp, obteniéndose un valor de 200. Se pide:

  • a) Calcular el diámetro de la huella.
  • b) Si la carga empleada hubiera sido 250 kp, ¿qué otro cambio tendría que haberse hecho?

B.3. En un ensayo de dureza, utilizando una bola de 10 mm de diámetro y una carga de 3000 kp durante 30 s, se obtiene un valor de HB 125. Calcule:

  • a) El diámetro de la huella.
  • b) ¿Se realizó correctamente el ensayo? ¿Cuál es la expresión normalizada del resultado? Explíquelo brevemente.

B.4. Sobre una pieza de bronce se ha realizado un ensayo Brinell, utilizando una bola de 10 mm de diámetro y una carga de 1000 kp, obteniéndose un valor de 150.

  • a) Calcule el diámetro de la huella.
  • b) Si la carga empleada hubiera sido 250 kp, ¿qué otro cambio tendría que haberse realizado?

B.5. Una pieza se somete a un ensayo Brinell con constante de proporcionalidad k = 30 y bola de 5 mm de diámetro. La huella producida tiene un diámetro de 1,8 mm. Calcule:

  • a) La carga aplicada.
  • b) La dureza Brinell.

 B.6. En un ensayo de dureza realizado a un material por el método Brinell, se obtuvo un valor de 40 HB. Se desea saber:

  • a) La carga que se ha aplicado en el ensayo si se ha utilizado como penetrador una bola de 5 mm de diámetro y la huella producida fue de 1,95 mm de diámetro.
  • b) ¿Cuál es la constante de ensayo del material?

B.7. En un ensayo Brinell se ha utilizado una bola de 5 mm de diámetro y una constante K=30, obteniéndose una huella de 2 mm de diámetro. Se pide:

  • a) Calcular la dureza Brinell del material.
  • b) Calcular la profundidad de la huella.

B.8. Para determinar la dureza de un material se realiza un ensayo Rockwell B. La profundidad de la huella cuando se aplica la precarga de 10 kp es de 0,010 mm, y la que permanece tras aplicar la sobrecarga de penetración de 90 kp y restituir el valor de precarga (10 kp) es de 0,150 mm. Se pide:

  • a) Esquema y descripción del ensayo.
  • b) Calcular la dureza.

B.9. Se desea medir la dureza Brinell de una pieza de acero y de otra de aluminio, cuyas constantes de ensayo son 30 y 5, respectivamente. Se dispone de penetradores de 5 mm y 2,5 mm de diámetro. El durómetro sólo puede cargarse con 125 kp, 187,5 kp o 250 kp. Se pide:

  • a) La carga y el diámetro del penetrador que se debería utilizar para el acero.
  • b) La carga y el diámetro del penetrador que se debería utilizar para el aluminio.

B.10. En un ensayo de dureza Brinell se ha utilizado una bola de 10 mm de diámetro. Durante el ensayo se ha elegido una K = 10 y se ha obtenido una huella de 2,5 mm de diámetro. Se pide:

  • a) Calcular la dureza del material.
  • b) Calcular el diámetro de la huella producida, si al usar una bola de igual diámetro, se obtiene una dureza de 300 HB al aplicar una carga de 500 kp.

 B.11. El resultado de un ensayo de dureza es 630 HV 50. Se pide:

  • a) Calcular la diagonal de la huella.
  • b) Calcular el valor de la dureza, si se ha realizado el mismo ensayo en otro material, utilizando una carga de 20 kp, y la diagonal de la huella obtenida es de 0,5 mm.

B.12. A un metal se le realiza un ensayo de dureza Vickers aplicando al penetrador una carga de 120 kp obteniéndose una huella de 1,125 mm de diagonal. Se pide:

  • a) La dureza del material.
  • b) El valor de la diagonal obtenida si se utilizara una carga de 60 kp.
  • c) Realizar un esquema del ensayo.

B.13. Tras un ensayo de dureza Vickers se midió la diagonal de la huella obteniéndose un valor de 0,63 mm. La dureza medida fue de 140 kp/mm2. Se pide:

  • a) La carga (en Newtons) utilizada en el ensayo.
  • b) La diagonal de la huella para una probeta del mismo material si la carga aplicada fuese de 50 kp.

B.14. En un ensayo de dureza Brinell para un acero al carbono, se utiliza una bola de diámetro D = 10 mm, obteniéndose una huella de diámetro d = 4 mm. Si la constante de proporcionalidad para los aceros es K = 30 kg/mm2, determinar:

  • a. La carga utilizada durante un tiempo de 15 segundos.
  • b. La dureza obtenida y su expresión

B.15. Explica el ensayo de dureza Brinell y cómo se obtiene la expresión final de la dureza.

B.16. Explica en qué consiste el ensayo de dureza Vickers y cómo se obtiene la expresión final de la dureza.

B.17. Para conocer la dureza de un acero al carbono realizamos un ensayo Vickers, aplicando para ello una carga de 30 kgf durante 15 segundos, obteniendo una longitud de la diagonal d = 0,3 mm. Calcula el valor de la dureza del acero e indica cómo se expresa.

B.18. En un ensayo Rockwell de cono (HRC) al aplicar la carga inicial (F0) de 10 kg, el penetrador avanza 5 μm, mientras que al incrementar la carga en 140 kg avanza 90 μm más y al retirar esta última carga retrocede 4 μm. Resultado del ensayo: deformación, correlación de escala Rockwell y dureza.

 B.19. Para determinar la dureza Brinell de un material se ha utilizado una bola de 5 mm de diámetro y se ha elegido una constante K = 30, obteniéndose una huella de 2,3 mm de diámetro. Calcule:

  • a. Dureza Brinell del material.
  • b. Profundidad de la huella.

B.20. Realice un dibujo esquemático representativo de un ensayo Brinell. Suponga que la carga utilizada es de 250 Kgf y el penetrador de un diámetro de 5 mm, obteniéndose una huella de 3,35 mm2. Se pide:

  • a. Explique para qué sirve este ensayo:
  • b. Determinar el resultado del mismo.
  • c. Compruebe si se acertó al elegir el tamaño del penetrador y la carga.

Ensayo de tracción

El ensayo de tracción está considerado como uno de los más importantes para la determinación de las propiedades mecánicas de cualquier material. Los datos obtenidos se pueden utilizar para comparar distintos materiales entre sí y saber si una pieza de un cierto material podrá soportar unas determinadas condiciones de carga.

El ensayo consiste en someter una pieza de forma cilíndrica o prismática de dimensiones normalizadas, conocida como probeta, a una fuerza normal de tracción que crece con el tiempo de una forma lenta y continua, para que no influya en el ensayo, el cual finaliza, por lo general con la rotura de la probeta. Durante el ensayo se mide el alargamiento ΔL que experimenta la probeta al estar sometida a la fuerza F de tracción. De esta forma se puede obtener un diagrama Fuerza (F) – alargamiento (ΔL), aunque para que el resultado del ensayo dependa lo menos posible de las dimensiones de la probeta y que, por tanto, resulten comparables los ensayos realizados con probetas de diferentes tamaños, se utiliza el diagrama tensión (σ) – deformación (ε).

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Tenemos los siguientes conceptos importantes:

  • Tensión (σ). Es la fuerza aplicada a la probeta por unidad de sección; es decir, si la sección inicial es S0, la tensión viene dada por: 

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Su unidad de medida en el Sistema Internacional es N/m2 = Pa (Pascal)

  • Deformación unitaria o alargamiento unitario (ε). También llamado elongación, es el cociente entre el alargamiento ΔL experimentado y su longitud inicial L0.

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La deformación unitaria es una magnitud adimensional, que se puede expresar en tanto por ciento.


Diagrama tensión-deformación

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Zonas

1. Zona elástica (OE). La probeta recupera su longitud al cesar el esfuerzo. Dentro de esta zona se distinguen dos partes diferentes:

  • Zona lineal o proporcional (OP). Existe una relación de proporcionalidad entre la tensión y la deformación experimentada por la probeta. Se cumple Ley de Hooke:

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  • Zona no lineal o no proporcional (PE). Las deformaciones no son permanentes; si se detiene el ensayo y se deja de aplicar fuerza a la probeta, ésta recobra su longitud inicial, pero no existe una relación de proporcionalidad entre la tensión y la deformación. Las deformaciones son elásticas. En la práctica σp y σE se suelen considerar iguales.


2. Zona plástica (EU). Los alargamientos son permanentes, de manera que si el ensayo se detiene, por ejemplo en A, la probeta recuperará la deformación elástica (εE), persistiendo al final una deformación remanente o plástica (εp). Si se reinicia de nuevo el ensayo, la nueva curva de tracción coincidirá prácticamente con la curva de descarga y, como se puede comprobar, la zona elástica se hace mayor. Con esta operación se consigue lo que se llama un endurecimiento por deformación.

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  • Zona EF. Zona de fluencia. Sólo característica del acero. Superado el límite elástico (σE) y sin apenas variar la tensión aplicada, se produce un alargamiento muy rápido. Este fenómeno es conocido como fluencia, siendo σf el límite de fluencia y la tensión aplicada, tensión de fluencia.
  • Zona FR. La curva se hace más tendida, de tal forma que no es necesario un incremento de carga elevado para conseguir grandes alargamientos. Es esta zona se dan las deformaciones permanentes, es decir, al cesar el esfuerzo, permanece la deformación producida.

La fuerza máxima dividida entre la sección inicial de la probeta determina la resistencia a la tracción (σR) o tensión de rotura, punto en que finaliza la zona plástica de deformación uniforme. A partir de σR el material se considera roto y un pequeño esfuerzo produce dicha rotura.

  • Zona RU. Es la llamada zona de estricción o de deformación plástica localizada. La deformación se localiza en una determinada zona de la probeta, la tensión disminuye y la probeta termina por romper. En esta zona, la probeta sufre una contracción que se conoce como estricción y al aumentar la estricción, disminuye el esfuerzo de rotura y ésta llega a producirse a una tensión inferior (punto U) a la máxima soportada. σU es la resistencia a la rotura y es la tensión soportada por la probeta en el momento de la rotura. Su valor es muy próximo al de la resistencia a la tracción siempre que la probeta no sufra estricción. Apenas tiene interés práctico, ya que una vez superada la resistencia a la atracción la probeta se considera rota, aunque no se haya producido de forma física la separación de la misma.

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donde "e" es la estricción en %,  A0 la sección inicial y Af la sección final.


Para garantizar que una pieza u órgano de máquina soportará los esfuerzos a los que pueda estar sometido, se realizan los cálculos introduciendo un coeficiente de seguridad (n) que depende de la relación entre los coeficientes de fluencia o de resistencia obtenidos en el ensayo de tracción y el esfuerzo de trabajo o tensión de trabajo (σt) utilizado en los cálculos de diseño.

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EJERCICIOS DE ENSAYO DE TRACCIÓN Y COMPRESIÓN

EJERCICIOS DE ENSAYO DE TRACCIÓN Y COMPRESIÓN

B21. Un redondo de 50 cm de longitud está fabricado con un acero de límite elástico 250 MPa y de módulo de elasticidad 21·104 MPa. Se pide:

  • a) Si se sometiera a una carga de 12500 N, ¿cuál debería ser su diámetro mínimo, para que la barra no se alargara más de 0,50 mm?
  • b) Si la carga fuera de 25000 N y el diámetro de la barra 10 mm, justifique si se produciría deformación plástica.

 B.22. Una pieza como la de la figura, de sección circular, se somete a una fuerza F. El acero tiene un límite elástico de 630 MPa y se desea un coeficiente de seguridad de 4. Determine:

  • a) El valor máximo de la fuerza a aplicar.
  • b) El alargamiento total producido. E= 210 GPa

B.23. Se le aplica una fuerza de compresión de 400 KN en dirección axial, a un tubo hueco de 40 cm de largo y con diámetros exterior e interior de 17 y 12 cm, respectivamente. Si su módulo de elasticidad es de 2,7·109 Pa, calcule:

  • a) La tensión de compresión media del tubo.
  • b) En cuánto disminuirá su longitud.

 B.24. En un ensayo de tracción a una probeta de 120 mm2 de sección, se han obtenido los siguientes datos: límite elástico: 360 MPa; para 27 kN de carga, la probeta presenta un alargamiento unitario del 1,07·10-3 y la carga máxima soportada es de 58 kN. Calcule:

  • a) El módulo de Young.
  • b) La resistencia a la rotura.

 B.25. Se somete a tracción una pieza metálica de sección rectangular (2 mm x 20 mm) y de 250 mm de longitud, con una fuerza de 10000 N, midiéndose un alargamiento de 5·10-2 cm dentro del campo elástico. Se pide:

  • a) Calcular la tensión y el alargamiento unitario al aplicar esa fuerza.
  • b) Calcular el módulo de elasticidad del material.

 B.26. Entre las características mecánicas suministradas por un fabricante de aleaciones de cobre, se encuentra un latón de módulo elástico 10,3·104 MPa y limite elástico de 345 MPa. Determine:

  • a) La máxima fuerza que podría aplicarse a una probeta de 130 mm2 de sección sin que se produzca deformación plástica en el material.
  • b) Si la longitud inicial de la probeta anterior fuera de 76 mm, ¿cuál sería la máxima longitud a la que se podría estirar sin que sufriera deformación plástica?

 B.27. Se dispone de un cable de acero de 10 m de longitud y 80 mm2 de sección. Al someterlo a una carga axial de 120 KN, se alarga 80 mm dentro del campo elástico. Se pide:

  • a) El alargamiento unitario del cable y módulo de elasticidad del acero.
  • b) ¿Qué carga habría que aplicar al cable, para que alargue elásticamente 40 mm?

 B.28. Una varilla de 20 mm de diámetro se fabrica con un metal que tiene las siguientes características: módulo de elasticidad: 120·107 Pa; resistencia a tracción: 26·106 Pa; límite elástico: 130·105 Pa. Si la sometemos a una fuerza de tracción de 1500 N y no se quiere que el alargamiento exceda de 1,25 mm, calcule:

  • a) La tensión a la que está sometida la varilla y su longitud inicial.
  • b) La fuerza máxima que puede soportar la varilla sin romperse.

 B.29. El límite elástico de una aleación de magnesio es 180 MPa y su módulo elástico 45 GPa.

  • a) Calcule la carga máxima, en N, que puede soportar sin sufrir deformación permanente, una probeta de 20 mm2 de sección de dicho material.
  • b) ¿Cuánto se alarga cada mm de la probeta cuando se aplica la carga calculada en el apartado anterior?

 B.30. Una varilla metálica que tiene una longitud de 1,5 m y una sección de 20 mm2, experimenta un alargamiento de 2 mm cuando está sometida a una carga de 1870 N, dentro del campo elástico. Calcule:

  • a) El módulo de elasticidad del material.
  • b) La fuerza de tracción necesaria a aplicar sobre un alambre del mismo material, de 1,2 mm de diámetro y 80 cm de longitud, para que se alargue hasta alcanzar 80,10 cm.

 B.31. Una pieza de latón deja de tener un comportamiento elástico para tensiones superiores a 250 MPa. Su módulo de elasticidad es de 10,3·104 MPa. Calcule:

  • a) La fuerza máxima que puede aplicarse a una probeta de 175 mm2 de sección, sin que se produzca deformación plástica.
  • b) La longitud máxima a la que puede ser estirada una probeta de 100 mm de longitud, sin producir deformación plástica.

 B.32. Se somete a un ensayo de tracción, una probeta de sección transversal cuadrada de 2,5 cm de lado y 25 cm de longitud. La probeta se deforma elásticamente hasta alcanzar una fuerza de 15 kN, rompiendo cuando la fuerza aplicada es de 30 kN. Su módulo elástico es 70 GPa. Calcule:

  • a) El límite elástico y la tensión de rotura.
  • b) El alargamiento total cuando se aplica una fuerza de 10000 N.

 B.33. Una probeta de 8 mm de diámetro y longitud entre puntos de 25 mm, se ensaya a tracción. Después del ensayo se obtienen los siguientes resultados: carga máxima 30 KN, carga al final del periodo elástico 23 kN, diámetro final 6,2 mm y longitud final 30,7 mm. Se pide:

  • a) Calcular la resistencia de rotura y el límite elástico.
  • b) Calcular el alargamiento de rotura en % y la estricción de rotura.

 B.34. Se sabe que las propiedades de un acero son: Módulo de elasticidad: 210 GPa. Límite elástico: 250MPa. Resistencia a la rotura: 400 MPa. Se ensaya una probeta de este material de 50 mm de longitud y 12 mm de diámetro. Se pide:

  • a) Determinar la carga a la que empezará la deformación plástica, y la carga máxima soportada en el ensayo.
  • b) La deformación en el límite elástico, suponiendo que coincide con el de proporcionalidad.

 B.35. Se dispone de una chapa de acero de la que se obtiene una probeta de sección rectangular de 300 mm2 y 200 mm de longitud. Ensayada a tracción, rompe con una carga de 210 kN. Tras la rotura se midió un alargamiento de 10 mm. Se pide:

  • a) La tensión de rotura del material y alargamiento a la rotura en %.
  • b) La carga a la que rompería y cuál sería el alargamiento sufrido por una probeta obtenida de la misma chapa de 200 mm2 de sección y 50 mm de longitud.

 B.36. Un latón tiene un módulo de elasticidad de 120 GPa y un límite elástico de 250 MPa. A una varilla de este material de sección 10 mm2 y 100 cm de longitud, se le aplica una carga de 1500 N. Se pide:

  • a) Determinar si la varilla recuperará su longitud inicial cuando se elimine la carga.
  • b) Calcular el alargamiento unitario en estas condiciones.

 B.37. Una probeta de sección transversal cuadrada de 2,5 cm de lado se deforma elásticamente a tracción hasta que se alcanza una fuerza de 12 kN. Si se aumenta la fuerza en la probeta se producen deformaciones plásticas. La fuerza máxima durante el ensayo es de 19,2 kN antes de la rotura. Su módulo elástico (E) es de 10 GPa. Se pide:

  • a) El límite elástico y la tensión de rotura.
  • b) El alargamiento unitario cuando se alcanza el límite elástico.

 B.38. Un metal tiene un módulo de elasticidad de 100 GPa y un límite elástico de 220 MPa. A una probeta de este material, de 12 mm2 de sección y 80 cm de longitud se le aplica una fuerza de tracción de 1500 N. Se pide:

  • a) La deformación unitaria en estas condiciones. ¿Recuperará la barra su longitud primitiva si se elimina la carga? Justiciar la respuesta.
  • b) El diámetro mínimo que debe tener una barra de este material para que al ser sometida a una carga de 75 kN no experimente deformación permanente.

 B.39. Una cinta métrica de acero de 25 m de longitud, tiene una sección de 6 mm de ancho y 0,8 mm de espesor. El módulo de elasticidad del acero es 210 GPa. Se pide:

  • a) La tensión (en MPa) a la que está sometida la cinta cuando se mantiene tirante bajo una fuerza de 60 N.
  • b) El alargamiento total en las condiciones del apartado anterior.

Ensayo de resiliencia

Se emplea para medir la resistencia al choque o la tenacidad de los materiales

Tenacidad: Capacidad que tiene un material para almacenar energía en forma de deformación plástica antes de romperse.

El más característico es el ensayo Charpy . En este ensayo se utiliza una probeta de sección cuadrada provista de una entalladura que es sometida a la acción de una carga de ruptura por medio de un martillo que se desplaza en una trayectoria circular.

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La energía absorbida por la ruptura se llama resiliencia ρ y su unidad en el sistema internacional es el J/m2.

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Hay que tener en cuenta la entalla de la probeta (2 mm)

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EJERCICIOS DE ENSAYO DE IMPACTO

EJERCICIOS DE ENSAYO DE IMPACTO

B.40. En un ensayo Charpy, se deja caer una maza de 25 Kg desde una altura de 1,20 m. Después de romper la probeta el péndulo asciende una altura de 50 cm. Datos: la probeta es de sección cuadrada de 10 mm de lado y presenta una entalla de 2 mm de profundidad. Se pide:

  • a) Calcular la energía empleada en la rotura.
  • b) Dibujar el esquema del ensayo y calcular la resiliencia del material de la probeta.

 B.41. Para medir la resiliencia de un material mediante el ensayo Charpy, se ha utilizado una probeta de sección cuadrada de 10 x 10 mm, con entalla en forma de V y 2 mm de profundidad. La resiliencia obtenida fue de 185 J/cm2 utilizando un martillo de 30 kg desde una altura de 150 cm. Se pide:

  • a) Dibujar un croquis del ensayo y calcular la altura a la que se elevará el martillo después de golpear y romper la probeta.
  • b) Si el martillo hubiera sido de 20 kg y se hubiera lanzado desde 2 m de altura, determine la energía sobrante tras el impacto.

B.42. Se realiza un ensayo Charpy sobre una probeta de sección cuadrada de 10 mm de lado y con una entalla en forma de V de 2 mm de profundidad. La resilencia obtenida fue de 110·104 J.m-2 utilizando un martillo de 30 Kp desde una altura de 150 cm. Se pide:

  • a) Calcular la altura a la que se elevará el martillo después de golpear y romper la probeta.
  • b) Si el martillo hubiera sido de 20 Kp y se hubiera lanzado desde 2 m de altura, determine la energía sobrante tras el impacto.

B.43. En un ensayo de impacto, cae una maza desde 30 Kg desde una altura de 1 m y, después de romper la probeta con 80 mm2 de sección en la entalla, se eleva hasta una altura de 60 cm. se pide:

  • a) Dibujar un esquema del ensayo y calcular la energía absorbida en la rotura.
  • b) Calcular la resilencia del material de la probeta.

 B.44. En un ensayo Charpy, se ha utilizado una probeta de sección cuadrada de 10 mm de lado, con entalla en forma de V y 2 mm de profundidad. La energía absorbida fue de 180 J, utilizando un martillo de 30 Kg desde una altura de 102 cm. Se pide:

  • a) Determinar la energía almacenada por el martillo.
  • b) Calcular la altura a la que se elevará el martillo después de golpear y romper la probeta.

B.45. En un ensayo de impacto realizado con el péndulo Charpy, la maza de 18,5 kg está situada a 1,2 m de altura. Una vez liberado el péndulo y fracturada la probeta de 80 mm2 de sección transversal, la maza asciende hasta una altura de 65 cm. Se pide:

  • a) Calcular la resiliencia del material.
  • b) Calcular la energía sobrante tras el impacto.

 B.46. Una probeta de sección cuadrada de 10 mm de lado y una entalla de 2 mm de profundidad, es sometida a un ensayo Charpy. La masa del martillo es de 20 kg y cae desde una altura de 1 m. Tras la rotura alcanza una altura de 85 cm. Se pide:

  • a) Determinar la energía absorbida en la rotura.
  • b) Determinar la Resiliencia del material.

 B.47. Un péndulo Charpy tiene una masa de 20,4 kg y se deja caer desde una altura de 1,5 m. Después de romper la probeta de 0,8 cm2 de sección, el péndulo asciende 60 cm. Se pide:

  • a) La energía sobrante después de la rotura.
  • b) La resiliencia del material ensayado.

B.48. Se realiza un ensayo de resiliencia (Charpy) dejando caer una maza de 22 kg desde una altura de 1 m sobre una probeta. La probeta es de sección cuadrada de 10 mm de lado y presenta una entalla de 2 mm de profundidad. Después de romperla, el martillo se eleva hasta una altura de 67 cm. Se pide:

  • a) Dibujar un esquema del ensayo propuesto. Calcular la energía absorbida por la probeta al romper.
  • b) Calcular la resiliencia y la velocidad que alcanza la maza en el momento del impacto.

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