150
c) Anotar la lectura.
d) Repetir este paso con la otra mitad de la probeta asegurándose que se mide la misma cara.
4. El mayor de los dos valores obtenidos es la expansión lateral de esa cara de la probeta.
5. Repetir este procedimiento para medir los salientes de la cara opuesta. 6. Sumar los valores más grandes obtenidos para cada cara.
Ejemplo:
o Si 𝐴1> 𝐴2 y 𝐴3= 𝐴4, entonces 𝐿𝐸 = 𝐴1+ (𝐴3 ó 𝐴4). o Si 𝐴1> 𝐴2 y 𝐴3> 𝐴4, entonces 𝐿𝐸 = 𝐴1+ 𝐴3.
➢ Si uno o más salientes de una probeta se han dañado por contacto con el apoyo, etc., la probeta no se debe medir y esta circunstancia se debe consignar en el informe del ensayo.
151
ANEXO 2: ASPECTO DE LA ROTURA
Algunas veces, la superficie de la rotura de las probetas Charpy se evalúa según el porcentaje de rotura por cizallamiento que se produce. Cuanto mayor es el porcentaje de rotura por cizallamiento, mayor es la resistencia al efecto de entalla del material.
La superficie de rotura de la mayoría de las probetas Charpy presenta una mezcla de rotura por cizallamiento y de rotura por clivaje (frágil).
1. Procedimientos de medida del porcentaje de rotura por cizallamiento
El porcentaje de rotura por cizallamiento se determina normalmente por uno de los métodos siguientes:
a) Se mide la longitud (A) y la anchura (B) de la zona de clivaje (2) (zona 'brillante') de la superficie de rotura y se determina el porcentaje de cizallamiento (zona 3) mediante la tabla Anexo 2.1.
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Anexo 2. 2: Tabla % de cizallamiento
b) Se compara el aspecto de la rotura de la probeta con imágenes tipo de aspecto de rotura como las mostradas a continuación:
Anexo 2. 3: Aspecto de rotura y comparador del % de rotura por cizallamiento
Entalla
153 Anexo 2. 4: Aspecto de la rotura
Dado que la evaluación es extremadamente subjetiva, no se recomienda su uso en las especificaciones.
154
ANEXO 3
3.1. CURVA ENERGÍA ABSORBIDA-TEMPERATURA
La curva de energía absorbida - temperatura (curva KV-T) muestra la energía absorbida (J) en función de la temperatura de ensayo (°C) de flexión por choque para una forma dada de la probeta.
La curva se obtiene uniendo los puntos representativos de valores individuales. La forma resultante de la curva y la dispersión de los valores de ensayo dependen del material, de la forma de la probeta y de la velocidad de choque.
En el caso de una curva con zona de transición, es necesario hacer una distinción entre la zona superior, zona de transición y zona inferior.
A continuación se muestra un ejemplo de curva con zona de transición:
3.2. TEMPERATURA DE TRANSICIÓN (𝐓
𝐭)
La temperatura de transición, Tt , caracteriza la posición de la parte fuertemente inclinada de la curva anterior energía absorbida KV - temperatura T. Dado que dicha parte se extiende normalmente sobre un intervalo de temperatura bastante amplio, en general es posible que no se pueda establecer una definición aplicable de la temperatura de transición.
Los siguiente criterios se han encontrado útiles para determinar dicha temperatura: La temperatura de transición, Tt , es la temperatura a la que:
155 b) Se alcanza un porcentaje particular de energía absorbida correspondiente a un valor
de la zona superior de la curva (50%).
c) Se produce un porcentaje particular de rotura por cizallamiento (50%). d) Se alcanza una magnitud particular de la expansión lateral (0,9 mm).
La elección del método utilizado para definir la temperatura de transición debería estar especificada en la norma o especificación del producto, o se debería establecer mediante acuerdo.
156
ANEXO 4: SITUACIONES NO DESEADAS
Durante el ensayo de flexión por choque con péndulo Charpy, pueden tener lugar diferentes situaciones no deseadas que se deben consignar en el informe del ensayo correspondiente.
a) Rotura incompleta
Si una probeta no se rompe completamente en un ensayo:
▪ La energía de rotura en flexión por choque se puede consignar en el informe de dicho ensayo.
▪ Se puede calcular también la media con los resultados de las probetas que se han roto completamente.
Situaciones NO DESEADAS
Atrancamiento
probeta
Exceso
capacidad
máquina
Inspección
después
rotura
Rotura
incompleta
157 b) Atrancamiento de la probeta
Si una probeta se atranca en la máquina de ensayo: ▪ Los resultados no se deben tener en cuenta.
▪ La máquina se debe verificar cuidadosamente en cuanto a daños que hayan podido afectar a su calibración.
c) Exceso de la capacidad de la máquina
La energía absorbida no debe exceder del 80% de la energía potencial inicial. En el caso de que fuera superior a este valor, en el informe del ensayo se debe consignar:
▪ La energía absorbida con la mayor aproximación.
▪ El hecho de que se ha excedido el 80% de la capacidad de la máquina.
d) Inspección después de la rotura
Si la inspección de la probeta después de la rotura muestra que cualquier parte del marcado se encuentra en una parte de la misma que está visiblemente deformada:
▪ El resultado del ensayo puede no ser representativo del material. ▪ Se debe consignar esta circunstancia en el informe del ensayo.
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ANEXO 5: MÉTODO DIRECTO DE VERIFICACIÓN MEDIANTE PLANTILLA
Existe un método directo para la verificación de las características geométricas de las máquinas de ensayo de impacto con péndulo basado en la utilización de una plantilla.Las características que se pueden verificar son:
▪ Posición del percutor en el plano de simetría de los yunques. ▪ Horizontalidad del eje de rotación del péndulo.
▪ Perpendicularidad entre el brazo del péndulo y el eje de rotación. ▪ Alineación entre el percutor y el brazo del péndulo.
▪ Perpendicularidad entre el plano del percutor y la probeta.
Este método se puede aplicar a todas las máquinas y, en particular, a las máquinas sin plano de referencia sobre la estructura.
159 La plantilla tiene dos extremos (A y B) que se corresponden con las dos posiciones de utilización (A y B).
Anexo 5. 1: Cambio de posición desde A a B con un recorrido a 30 mm del percutor
Antes de utilizar la plantilla, se deben verificar, utilizando un nivel, las dos características siguientes:
a) Horizontalidad del plano de los apoyos.
b) Perpendicularidad entre el plano de los yunques y el plano de los apoyos.
La plantilla se debe utilizar en las dos posiciones (A y B). Según se indica en la figura..., el paso de la posición A a la posición B corresponde a un recorrido del percutor de 30 mm.
160
ANEXO 6: PLANTILLA CON AUTOCAD PARA VERIFICACIÓN DE PROBETAS
En el siguiente anexo se va a explicar cómo se ha llevado a cabo la obtención de la plantilla utilizada en el procedimiento de verificación de probetas con entalla en V.
En dicha verificación mediante proyector y plantilla, se comprueba que las siguientes tres dimensiones se encuentren dentro de los rangos de tolerancias establecidos por la norma:
▪ Ángulo de la entalla (1) ▪ Altura bajo la entalla (2)
▪ Radio de curvatura en la base de la entalla (3)
PROCEDIMIENTO VERIFICACIÓN PROBETAS ESTÉREO MICROSCOPIO PROYECTOR/ PLANTILLA
161 ❖
Procedimiento para la obtención de la plantilla
NOTA: Teniendo en cuenta que el proyector es de 50 aumentos, todas las medidas utilizadas en
el realización de la plantilla han sido multiplicadas por cincuenta.
1. Dimensiones y rangos de tolerancias que se deben cumplir:
Designación Número
Probeta con entalla en V Dimensión nominal Dimensión AutoCAD Tolerancia de mecanizado Ángulo de la entalla 1 45 ° 45 ° ± 2°
Altura bajo la entalla ͣ 2 8 mm - ± 0,075 mm
Radio de curvatura en la base de la
entalla
3 0,25 mm 12,5 mm ± 0,025 mm
Anexo 6. 1: Dimensiones nominales y de AutoCAD con sus respectivas tolerancias
ͣ Equivale a decir que la profundidad de la entalla debe ser de 2 mm (con aumento de x50, 100 mm). Al ser de dimensiones estándar, la altura debe ser 10 mm.
2. Trazado de la entalla en V en un programa CAD
(El programa CAD utilizado para la realización de la plantilla es AutoCAD).
A la hora de dibujar la entalla en V, se tienen que tener en cuenta cada una de las dimensiones nominales de la tabla 6.1. así como sus respectivos intervalos de tolerancia.
Designación Número
Probeta con entalla en V Dimensión nominal Tolerancia de mecanizado Intervalo de tolerancia Dimensión AutoCAD Ángulo de la entalla 1 45 ° ± 2° Lím. Sup 47 ° 47 ° Lim. Inf. 43 ° 43 ° Altura bajo la entalla ͣ 2 8 mm ± 0,075 mm Lím. Sup 8,075mm - Lim. Inf. 7,925 mm - Radio de curvatura en la base de la entalla 3 0,25 mm ± 0,025 mm Lím. Sup 0,275 mm 13,75 mm Lim. Inf. 0,225 mm 11,25 mm ͣ Profundidad de la entalla - 2 mm ± 0,075 mm Lím. Sup 2,075 mm 103,75 mm Lim. Inf. 1,925 mm 96,25 mm
162
▪ Ángulo de la entalla: 45 °
▪ Profundidad de la entalla: 2 mm (100 mm)
▪ Radio de curvatura en la base de la entalla: 0,25 mm (12,5 mm)
b) Sobre la entalla anterior de dimensiones nominales, se dibuja a 43° el límite inferior (con la tolerancia de -0,075 mm respecto a la dimensión nominal de 2 mm) combinando al mismo tiempo el radio del límite superior e inferior del intervalo de tolerancias.
163 c) Sobre el dibujo anterior, se representa ahora a 47° el límite superior (con la tolerancia de +0,075 mm respecto a la dimensión nominal de 2 mm) combinando al mismo tiempo el radio del límite superior e inferior del intervalo de tolerancias.
d) Una vez que se han combinado los radios y las profundidades de la entalla del límite superior e inferior, se eliminan todas las líneas interiores salvo las dos exteriores, tal y como se muestra a continuación.
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e) Finalmente el perfil de la entalla en V anterior, se imprime en una plantilla transparente de tal modo que queda como sigue:
165 Anexo 5. 2: Perfil de la entalla en V en AutoCAD (arriba) e impreso en la plantilla