P6 ensayo de compresión y chispa

1. Ciencias de los Materiales
Práctica 6. "Ensayos de Compresión y Chispa"
Realizado por: David Alcañiz Muro.
Introducción:
En un ensayo de compresión, se aplica una carga que aplasta una muestra (cilíndrica)
entre dos pletinas, hasta su rotura o aplastamiento. Al comprimirse, la probeta reduce su
altura, y aumenta su área transversal.
El esfuerzo se puede definir como: 흈ퟎ = 퐅
퐀ퟎ
Donde:
A0 = área original del espécimen.
La deformación se puede definir como: 풆 = 퐡−퐡ퟎ
퐡ퟎ
Donde:
h = altura de la probeta tras el ensayo (mm).
h0 = altura inicial de la probeta (mm).
Nota: Como la altura decrece durante la compresión, el valor de "e", nos saldrá
negativo.

2. Para evitar el pandeo la altura debe ser pequeña porque se producirían las siguientes
deformaciones:
MATERIAL NECESARIO:
Para este ensayo de compresión, hemos empleado una probeta de metal cilíndrica,
aunque también puede ser de cerámica, polimérica, de vidrio etc.
Y por supuesto, la máquina universal de compresión, tracción y flexión.
PROCEDIMIENTO:
Introducimos la probeta entre las dos pletinas de la máquina, las cuales se van a ir
juntando y comprimiendo la pieza. La fuerza empleada por la máquina para comprimir
la muestra, queda registrada en una escala en Kp. Nosotros calcularemos, tanto
incremento de diámetro, incremento de longitud y resistencia mecánica.
Vamos a tener tres tipos de comportamientos:

3. 1) Material frágil (Ensayo: cobre + estaño)
Romperá a 45º, y con forma de diábolo.
Datos:
Con la ayuda del calibre, tomamos las medidas de la pieza.
L0 = 5,95 mm.
ϕ0 = 5,99 mm.
Tras el ensayo, medimos la muestra y obtenemos:
F = 1700 Kp. (Fuerza a la que ha sido sometida la pieza)
Lf = 3 mm.
ϕf = 7,2 mm.
Cálculos:
ΔL = 3 - 5.95 = -2.95 mm.
ΔS = (π * 3.6 2) - (π * 2.995 2) = 12.53 mm2.
푹풎 =
−퐅
퐒ퟎ
푅푚 =
−1700
π ∗ 2.995 ^2
= −ퟔퟎ. ퟑퟐ

4. Podríamos fijarnos también, en si la pieza se ha roto con ángulo de 45º.
2) Material dúctil (Ensayo: Aluminio)
En este ensayo vamos a observar, que la probeta no se rompe, sino que se aplasta,
pudiéndose ver unas grietas superficiales.
Datos:
Medimos con el calibre tanto la longitud como el diámetro.
L0 = 6.3 mm.
ϕ0 = 6 mm.
Tras el ensayo, medimos la muestra y obtenemos:
F = 3100 Kp. (Fuerza a la que ha sido sometida la pieza)
Lf = 2.7 mm.
ϕf = 9 mm.
Cálculos: (van a ser iguales que en el ensayo anterior)
ΔL = 2.7 - 6.3 = -3.6 mm.
ΔS = (π * 4.5 2) - (π * 3 2) = 35.342 mm2.
푹풎 = −퐅
퐒ퟎ
푅푚 = −3100
π ∗ 3 ^ 2
= −ퟏퟎퟗ. ퟔퟒ Kp/mm2.
3) Materiales fibrosios (Ensayo: madera)
Romperá de manera escalonada, si el esfuerzo es paralelo a la fibra.
Práctica 6. "Ensayos de Chispa"
Este ensayo nos va a ser útil, cuando nos interese reconocer que acero tengo cuando
hemos mezclado una probeta con otra, de aleaciones ferrosas. Ya que cada material
tiene una chispa característica.
Sirve además, para aproximar el contenido de carbono.

5. Estos materiales, los tenemos además, tabulados en un prontuario metalotécnico:
Con la esmeriladora girando a alta velocidad, arrimamos las probetas de material
ferroso y observamos las chispas que producen ambas. Pudiéndose diferenciar una
chispa más abundante y alargada en un caso que en el otro.
Un ejemplo sería la utilización de la F521(aceros heva FC) y F115 (aceros heva TM).
En clase tenemos la F114 en vez de la F115. La cuál, al aplicar el ensayo, podemos ver
que es la chispa corta.
Podremos ver los colores
resultantes, que nos permitirán
determinar la cantidad de Acero y
Carbono que posee la probeta.