Tenacidad

TENACIDAD

Tenacidad: energía necesaria para rotura de material. La tenacidad de los mats se mide con el el de impacto, sobre probetas entalladas. La alta veloc de aplicac de la carga y la alta triaxialidad generada en la entalla favorecen la fragilidad del ensayo

Ensayo Charpy

Ensayo Charpy: consiste en hacer caer un péndulo que impacta una probeta por el lado contrario a la entalla a una v=5m/s, el péndulo continúa su mov al romper la probeta hasta que se para. La energía absorbida en la rotura de la probeta se calcula mediante La dif de altura entre la posición incial del péndulo.

Factores que influyen en la tenacidad de los aceros

Factores que influyen en la tenacidad de los aceros: sus contenidos en C(+C-W), Sy P(+SyP-W), Ni(+Ni +W), tamaño de grano(+tam grano-W), trat térmico (temple, revenido+W)

Tratamientos térmicos

Tratamientos térmicos:  soncalent y enfriam que se someten los mats para conseguir cambios en su estruct cristalina sin afectar a su composición química.

Temple. Calentar metal y posterior enfriam súbito obteniendo metal dura y resistente pero menos frágil.

Revenido: trat complement del temple para mejorar la tenacidad disminuyendo su dureza. Normalizado.

Recocido: calentar acero y a continuación someter a enfriamiento lento. Se ablanda el acero y proporciona ductilidad y maleabilidad.

La v de enfriam determina la diferenc dentre los diferentes trat en cuanto a la obtención de la dureza y resist final de la pieza

Aceros para trabajos a bajas Tª

 Aceros para trabajos a bajas Tª:

limipios de S yP,

con-%C,

ferríticos de grano pequeño,

criogénicos (Ni),

inoxidables austeníticos

Pueden utilizarse los datos de tenacidad al impacto para predecir el comportamiento en servicio de componentes estruct? Si el espesor y la geometría de la entalla del mat y veloc de aplicación de la carga inflyen en los resultados del ensayo no parece adecuado utilizar los resultados obtenidos con el ensayo para predecir el comportamiento en servicio.

Otros ensayos de tenacidad

Otros ensayos de tenacidad:

NDT: dejar caer un peso desde un h y golpear una probeta primática sobre el que previamente se un recargo de mat muy frágil mediante soldadura al que se le ha practicado una entalla. Se observa si la grieta generada en la soldadura se ha propagado.

DWTT: dejar caer un peso o péndulo que golpea una probeta primat biapoyada por el codo contrario al de la entalla y rompiéndola. Se mide en el centro de las probetas los segmentos ductil y frágil obteniendo el % de sup ductil.

Mecanismos de endurecimiento en aleaciones metalicas

Mecanismos de endurecimiento en aleaciones metalicas:

endurecimiento por solución sólida: añadir un element quimic a la estruc atómica de un metal puro supone introducir una distorsión en la red local dificultando el mov de las dislocaciones sobre sus planos de deslizam

endur por deformac plástica: al deformar plásticamente un metal, se generan nuevas dislocaciones y fuerte incremento de sus interacciones de manera que su densidad crece hasta valores de 10ala10 -10ala12cm/cm3

endurec por afina de grano: los planos de deslizamient de las dislocac desaparecen al llegar al lim del grano. Para que una disloc continue su def en un grano adyacente debe de ejercerse un esfuerzo adicional para pasar la j.g

endurec por precipitación fina y dispersa de otra fase: estos ppitados pueden ser coherentes o incoherentes. En cq de los 2 casos, cuando en el curso de su mov las disloc se encuentran con ppitados quedan detenidos frente a ellos. Para sobrepasarlos hay que aplicar un esfuerzo mayor.

Mecanismos de fractura: Dúctil y frágil

Mecanismos de fractura: Dúctil y frágil

Ductil: hay una amplia def plástica en las zonas adyacentes previamente a la rotura. Etapas del proceso de fractura:–Nucleación de cavidades.–

Crecimiento de cavidades a medida que la deformación aumenta.–Se juntan y coalescen para formar las cavidades para formar una grieta elíptica.–

Propagación de la grieta.–Fractura final por cizalladura formando ángulo de 45º respecto al esfuerzo.

Frágil: fractura ocurre sin deformac plástica y por propagación rápida de una grieta.

–No hay estricción, sin cono de rotura.–la rotura es a 90º respecto al esfuerzo

Factores influyentes en la fragilidad de los materiales

factores influyentes en la fragilidad de los materiales

estado tensional: la rotura frágil de los mats está provocada por esfuerzos normales de tracción

tamaño de grano: cuando rotura frágil una grieta avanza por despegue (clivaje) por un plano cristalino de un grano hasta alcanzar la j.g donde desaparece el plano cristalino. El avance exige nucleación de nueva grieta y unión por cizalladura. Requiere energía adicional. Cuanto mas peq el grano mas dificultad de avance por clivaje y mas difícil será la rotura fragil

Tª: a menor Tº mas fácil para rotura fragil

Velocidad de carga: a mayor velocidad de solicitación de carga más frágil se comporta el material.

Factores de rotura intergranular: excepciones ya que las j.g son más resistentes que el grano: –Ppitacion de fase frágil en j.g.–Segregación en j.g.–Acumulación de h2 en j.g.–Corrosión bajo tensión.–Fluencia a alta Tª.–Corrosión intergranular

Formas de aumentar la tenacidad de las ceramicas. Alta resist y rigidez pero muy frágiles: –Materiales reforzados con fibras. Fibras o whiskers.–Mats reforzados con fibras monocristalinas muy pequeñas.–Adicción de parts de una aleación dúctil.–Aumento de la tenacidad por transformación de parts por la acción de las tensiones exisentes delante de la grieta. Parte de la energía aportada se emplea en la transformac de las parts en vez de hacer crecer la grieta..–Aumento de tenacidad por agrietamiento

Etiquetas: ensayos de tenacidad, fragilidad, materiales metálicos, tenacidad