Ensayo de flexión dinámica charpy

Ensayo de Flexión Dinámica y su Aplicación

Introducción al ensayo de flexión dinámica

• El ensayo de flexión dinámica fue desarrollado por Georg Sharp, un ingeniero francés en el siglo XX, para estudiar el comportamiento de materiales bajo cargas dinámicas.

• Este ensayo consistía en golpear probetas con un martillo pendular y medir la energía absorbida durante el impacto, aunque inicialmente no tuvo éxito y cayó en desuso.

Contexto histórico y relevancia

• Durante la Segunda Guerra Mundial, se observó que los buques Liberty se hundían sin razón aparente debido a la fragilidad del acero a bajas temperaturas.

• Se redescubrió el ensayo Charpy para determinar la temperatura de transición dúctil-frágil, crucial para entender cómo los materiales responden a diferentes condiciones térmicas.

Procedimiento estándar del ensayo

• El procedimiento comienza con un disparo en vacío para calibrar la energía del martillo; si llega a cero, significa que está correctamente ajustado.

• Para el ensayo estándar se requieren 300 impactos; las probetas deben ser prismáticas con dimensiones específicas (10 mm x 55 mm x 2 mm).

Ejecución del ensayo

• La probeta debe estar centrada en la máquina de ensayo; es esencial verificar que no haya obstrucciones antes de liberar el martillo.

• Al romperse la probeta, se registra la energía invertida en su rotura mediante una aguja que indica esta medida.

Análisis de resultados

• Se comparan dos probetas del mismo material pero ensayadas a diferentes temperaturas: una muestra rotura frágil a -20 °C y otra ductil a 25 °C.

• Se grafican los resultados obtenidos para determinar visualmente la temperatura de transición entre comportamientos frágiles y dúctiles.

Características materiales

• Los aceros con bajo contenido de carbono son frágiles a bajas temperaturas pero ductiles a temperaturas más altas; esto afecta su capacidad para absorber energía durante impactos.

• La presencia de una marcada transición entre comportamientos es típica en materiales con estructura cristalina cúbica centrada en el cuerpo como la ferrita.

Conclusiones sobre propiedades mecánicas