¿Qué es Impacto?
El ensayo de impacto Charpy es un ensayo en el que se fractura una probeta estándar dentada de un solo golpe con un martillo de péndulo, determinando la energía absorbida para fracturarse, el porcentaje de fractura dúctil en la superficie de fractura y la expansión lateral.
Objetivo de Impacto
El propósito es verificar la resistencia del material a la fractura frágil a una temperatura especificada; Esto es especialmente crítico para estructuras que operan a baja temperatura.
¿A qué productos se aplica Impacto?
- Aceros estructurales y para recipientes a presión.
- Aceros para tuberías
- Uniones soldadas
- Aplicaciones de baja temperatura
¿En qué sectores se utiliza Impacto?
Normas relacionadas con Impacto
- ISO 148-1
- ASTM E23
- ASTM A370
- ISO 9016 (soldadura)
Condiciones de Impacto
- Muestra
- Muestra Charpy estándar de 10 mm × 10 mm × 55 mm; Se definen especímenes de tamaño inferior.
- Muesca
- muesca en V o U; geometría definida en la norma
- Temperatura
- Definido en la especificación; generalmente a baja temperatura
- Cantidades medidas
- Energía absorbida, porcentaje de fractura dúctil, expansión lateral.
Equipo para Impacto
- Máquina de prueba de impacto Charpy calibrada
- Baño de acondicionamiento de temperatura
- Sistema calibrado de medición de muescas.
- Banco de mecanizado de probetas
Requisitos de muestra para Impacto
- La geometría de la muesca debe cumplir totalmente con el estándar.
- La muestra debe mantenerse a la temperatura de acondicionamiento durante el tiempo definido.
- La muestra debe fracturarse dentro del tiempo definido en la norma después de su retirada del baño.
- Un conjunto estándar consta de tres especímenes.
Duración de Impacto
Normalmente, de 2 a 4 días, incluido el mecanizado y acondicionamiento de la muestra.
Procedimiento de Impacto
- 1Las muestras se mecanizan y se muescan según el estándar.
- 2Se verifica la geometría de la muesca.
- 3Las muestras se acondicionan a la temperatura de prueba.
- 4Cada muestra se fractura dentro del tiempo definido.
- 5Se registran la energía, la relación de fractura dúctil y la expansión lateral.
- 6Se evalúan la media ajustada y el valor más bajo.
Criterios de aceptación de Impacto
El criterio de aceptación se da en la norma del producto como el promedio establecido y una energía mínima para una sola muestra.
Evaluación de resultados
Pequeñas desviaciones en la geometría de la entalla cambian notablemente el resultado. Para especímenes de tamaño inferior, la especificación puede requerir que se escala el valor energético; esta conversión debe realizarse según el estándar.
Informe de Impacto
- Estándar aplicado
- Tamaño de la muestra, tipo de muesca y dirección.
- Temperatura de prueba
- Energía de cada ejemplar y la media establecida.
- Relación de fractura dúctil y expansión lateral.
Acreditación
EUROLAB posee una acreditación reconocida internacionalmente obtenida de organismos de acreditación que forman parte de los acuerdos de reconocimiento multilateral de IAF e ILAC, según ISO/IEC 17025 para pruebas de laboratorio, ISO/IEC 17020 para inspección y vigilancia, e ISO/IEC 17021-1 e ISO/IEC 17065 para certificación de sistemas y productos. Esta cadena garantiza que los informes y certificados emitidos sean aceptados en todo el mundo.
La posibilidad de ofrecer esta prueba dentro del alcance acreditado depende de su producto y del estándar aplicado; Dado que la acreditación se basa en métodos, el alcance se confirma por escrito en la etapa de cotización.
Alcance y autorizacionesRegulaciones Relacionadas
- Normas para recipientes a presión y acero estructural
Ensayos de metales y metalurgia — ¿Qué abarca este campo de ensayo?
La siguiente sección describe el campo al que pertenece el ensayo Impacto; las condiciones y criterios de aceptación de este ensayo en particular figuran en las secciones anteriores. El alcance específico de su producto se confirma por escrito en la etapa de cotización.
Los ensayos metálicos y metalúrgicos determinan la carga que puede soportar un metal o una unión soldada, su modo de fallo y su estructura interna. El resultado de esta familia suele referirse no al producto en sí, sino a la identidad del MATERIAL: ¿es el acero realmente del grado declarado?, ¿el cordón de soldadura ofrece la resistencia que asume el diseño?, ¿la pieza fundida contiene un defecto interno inaceptable?
La importancia práctica del campo procede de que una pieza metálica rara vez falla de forma gradual. Una pieza plástica se deforma, envejece, se agrieta y suele avisar. Un cordón de soldadura o un elemento de fijación, en cambio, a menudo rompe sin previo aviso, sobre todo por fatiga y fractura frágil. Por eso, en campos como equipos a presión, aparejos de elevación, acero estructural y tuberías, el ensayo de materiales es un requisito de la NORMATIVA y no del diseño.
La familia reúne tres grupos de métodos, y cada uno responde a una pregunta distinta. Los ensayos mecánicos cuantifican el comportamiento del material bajo carga. El ensayo no destructivo busca defectos sin dañar la pieza. La metalografía y el análisis químico explican por qué el material se comporta así, a través de la estructura de grano, la distribución de fases, el contenido de inclusiones y la composición de la aleación.
El criterio de aceptación de estos ensayos casi nunca procede de la norma de ensayo, y esta es la clave para entender el campo. La norma de ensayo indica cómo realizar la medición; los valores aceptables proceden de la norma de producto, el grado del material o el código de fabricación. La ISO 6892-1 indica cómo realizar un ensayo de tracción; la EN 10025 indica qué límite elástico debe dar ese acero. Al leer un informe, es esencial saber contra qué norma de producto se evaluó.
El muestreo es una parte inseparable del resultado en este campo. Dos probetas tomadas de la misma colada pueden dar valores distintos según la dirección y el lugar de extracción; en productos laminados, las probetas paralelas y perpendiculares a la dirección de laminación producen resultados distintos. Por ello, las normas de producto también regulan la ubicación y orientación del muestreo, y el informe debe documentarlo.
Grupos de métodos en este campo
Pruebas mecanicas
Tracción, compresión, flexión, impacto con entalla (Charpy), dureza (Brinell, Vickers, Rockwell), fatiga, fluencia y tenacidad a la fractura. Proporcionan el comportamiento del material bajo carga en forma numérica.
Ensayo no destructivo
Radiografía, examen por ultrasonidos, líquidos penetrantes, partículas magnéticas y examen visual. Busca defectos superficiales e internos sin dañar la pieza y es un paso indispensable en la fabricación soldada.
Metalografía
Preparación de la probeta, ataque químico y examen microscópico. Se evalúan el tamaño de grano, la distribución de fases, el contenido de inclusiones, la profundidad de cementación y la zona afectada por el calor de la soldadura.
Análisis químico
La composición de la aleación se verifica mediante espectrometría de emisión óptica y química húmeda; la confirmación del grado de material pasa por este paso.
Comportamiento frente a la corrosión
Ensayos de niebla salina, corrosión por picadura y por resquicio, y corrosión intergranular. En aceros inoxidables pueden indicar la calidad del tratamiento térmico.
Confusiones frecuentes en este campo
- Un certificado de material (como el EN 10204 3.1) no es un informe de ensayo; es la declaración del fabricante. En aplicaciones críticas se realiza una verificación independiente, y ambos no deben confundirse.
- Los ensayos de tracción ASTM e ISO miden las mismas magnitudes pero usan geometrías de probeta distintas; los resultados no se consideran directamente equivalentes, y se aplica lo que exija la especificación.
- Las tablas de conversión entre dureza y resistencia son APROXIMADAS. Calcular el límite elástico a partir de la dureza no es evidencia suficiente para la aceptación del material.
- En el ensayo no destructivo, "no se encontraron defectos" no significa que no haya defectos; puede haber defectos por debajo del límite de detección del método. El informe debe indicar el método aplicado y el nivel de sensibilidad.
- Que un cordón de soldadura apruebe no demuestra que el soldador o el procedimiento estén cualificados; son procesos distintos.
Qué decisiones respaldan estos resultados
- Verificación del certificado de material y aceptación de material entrante
- Aprobación de la fabricación soldada; cualificación de soldador y procedimiento
- Control de fabricación de equipos a presión y componentes estructurales
- Análisis de fallos y determinación de la causa raíz de daños en campo
- Verificación de los procesos de tratamiento térmico y superficial
Pruebas relacionadas
Preguntas frecuentes sobre Impacto
¿Por qué se fracturan tres ejemplares?
La energía del impacto muestra inherentemente dispersión. Por lo tanto, las normas definen tanto el promedio de un conjunto de tres muestras como un valor mínimo separado para una sola muestra.