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Muestras metálicas archivos - Consultoría y Pruebas de Materiales S.A. de C.V.

ASTM E290 – 14 Métodos de prueba estándar para pruebas de flexión de material para determinar la ductilidad

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Ensayo Destructivo

Significado y Uso de la Norma

Las pruebas de ductilidad de flexión proporcionan una forma sencilla de evaluar la calidad de los materiales por su capacidad para resistir el agrietamiento u otras irregularidades de la superficie durante una flexión continua. No se debe emplear ninguna inversión de la fuerza de flexión al realizar estos ensayos.

El tipo de ensayo de flexión utilizado determina la ubicación de las fuerzas y restricciones en la parte doblada de la muestra, que van desde ningún contacto directo hasta contacto continuo.

La prueba puede terminar en un ángulo dado de curvatura sobre un radio específico o continuar hasta que las patas de la muestra estén en contacto. El ángulo de curvatura se puede medir mientras la muestra se encuentra bajo la fuerza de curvatura (generalmente cuando se emplea la prueba de curvatura semi-guiada) o después de eliminar la fuerza como cuando se realiza una prueba de curvatura libre. Los requisitos del producto para el material que se está probando determinan el método utilizado.

Los materiales con una sección transversal tal como se fabrica de forma rectangular, redonda, hexagonal o similar definida se pueden probar en sección completa para evaluar sus propiedades de curvatura mediante el uso de los procedimientos descritos en estos métodos de prueba, en cuyo caso los requisitos de ancho y espesor relativos sí lo hacen. no aplicar.

Alcance del Ensayo

Estos métodos de prueba cubren las pruebas de flexión para determinar la ductilidad de los materiales. En los procedimientos se incluyen cuatro condiciones de restricción en la parte doblada de la muestra; una prueba de curvatura guiada que utiliza un mandril o émbolo de dimensiones definidas para forzar la mitad de la longitud de la muestra entre dos soportes separados por un espacio definido; una prueba de curvatura semiguiada en la que la muestra se dobla, mientras está en contacto con un mandril, a través de un ángulo especificado o hasta un radio interior (r) de curvatura especificado, medido bajo la fuerza de flexión; una prueba de flexión libre en la que los extremos de la muestra se acercan entre sí, pero en la que no se aplica fuerza transversal al doblez en sí y no hay contacto de la superficie interior cóncava del doblez con otro material; una prueba de doblar y aplanar,

Después de doblar, se examina la superficie convexa del doblez en busca de evidencia de una grieta o irregularidades en la superficie. Si la muestra se fractura, el material no pasó la prueba. Cuando no ocurre una fractura completa, el criterio de falla es el número y tamaño de las grietas o irregularidades superficiales visibles a simple vista que ocurren en la superficie convexa de la muestra después de la flexión, según lo especificado por la norma del producto. Cualquier grieta dentro de un grosor del borde de la muestra no se considera una falla en la prueba de flexión. Las grietas que se produzcan en las esquinas de la parte doblada no se considerarán significativas a menos que excedan el tamaño especificado para las grietas en las esquinas en la norma del producto.

Los valores indicados en unidades SI deben considerarse estándar. Los valores de pulgada-libra entre paréntesis se utilizaron para establecer los parámetros de prueba y son solo para información.

Esta norma no pretende abordar todos los problemas de seguridad, si los hay, asociados con su uso. Es responsabilidad del usuario de esta norma establecer prácticas apropiadas de seguridad y salud y determinar la aplicabilidad de las limitaciones regulatorias antes de su uso.

Documentos de Referencia

Normas ASTM

E6 Terminología relacionada con los métodos de prueba mecánica

Métodos de prueba E8 / E8M para pruebas de tensión de materiales metálicos

Métodos de prueba E18 para la dureza Rockwell de materiales metálicos

Método de prueba E190 para prueba de curvatura guiada para la ductilidad de las soldaduras

Mas Información

Prueba de flexión – Grietas – Grietas y agrietamiento – Ductilidad – Fractura – Máquinas herramienta – Mandriles – Muestras metálicas

ASTM E92 – 17 Métodos de prueba estándar para dureza Vickers y dureza Knoop de materiales metálicos

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Ensayo Destructivo

Significado y Uso de la Norma

Se ha descubierto que las pruebas de dureza Vickers y Knoop son muy útiles para la evaluación de materiales, el control de calidad de los procesos de fabricación y los esfuerzos de investigación y desarrollo. La dureza, aunque de naturaleza empírica, puede correlacionarse con la resistencia a la tracción de muchos metales y es un indicador de la resistencia al desgaste y la ductilidad.

Las pruebas de dureza por microindentación amplían las pruebas a materiales que son demasiado delgados o demasiado pequeños para las pruebas de dureza por macroindentación. Las pruebas de dureza por microindentación también permiten fases o constituyentes específicos y regiones o gradientes demasiado pequeños para evaluar las pruebas de dureza por macroindentación. Las recomendaciones para las pruebas de microindentación se pueden encontrar en el Método de prueba E384 .

Debido a que la dureza de Vickers y Knoop revelará variaciones de dureza que pueden existir dentro de un material, un solo valor de prueba puede no ser representativo de la dureza total.

El indentador Vickers generalmente produce esencialmente el mismo número de dureza en todas las fuerzas de prueba cuando se prueba material homogéneo, excepto para pruebas que usan fuerzas muy bajas (por debajo de 25 gf) o para indentaciones con diagonales menores de aproximadamente 25 µm (ver Método de prueba E384 ). Para materiales isotrópicos, las dos diagonales de una muesca de Vickers tienen la misma longitud.

El penetrador de Knoop generalmente produce números de dureza similares en una amplia gama de fuerzas de prueba, pero los números tienden a aumentar a medida que disminuye la fuerza de prueba. Este aumento en el número de dureza con fuerzas de prueba más bajas es a menudo más significativo cuando se prueban materiales de mayor dureza, y es cada vez más significativo cuando se usan fuerzas de prueba por debajo de 50 gf (ver Método de prueba E384 ).

La forma romboédrica alargada de cuatro lados del indentador de Knoop, donde la longitud de la diagonal larga es 7.114 veces mayor que la diagonal corta, produce hendiduras más estrechas y menos profundas que el indentador de Vickers piramidal de base cuadrada en condiciones de prueba idénticas. Por lo tanto, la prueba de dureza de Knoop es muy útil para evaluar gradientes de dureza ya que las indentaciones de Knoop se pueden hacer más juntas que las indentaciones de Vickers al orientar las indentaciones de Knoop con las diagonales cortas en la dirección del gradiente de dureza.

Alcance del Ensayo

Estos métodos de ensayo cubren la determinación de la dureza Vickers y la dureza Knoop de materiales metálicos mediante los principios de dureza por indentación de Vickers y Knoop. Esta norma proporciona los requisitos para las máquinas de dureza Vickers y Knoop y los procedimientos para realizar las pruebas de dureza Vickers y Knoop.

 Esta norma incluye requisitos adicionales en anexos:

Verificación de máquinas de ensayo de dureza Vickers y Knoop

Anexo A1

Máquinas de estandarización de dureza Vickers y Knoop

Anexo A2

Estandarización de indentadores Vickers y Knoop

Anexo A3

Estandarización de bloques de prueba de dureza Vickers y Knoop

Anexo A4

Factores de corrección para pruebas de dureza Vickers realizadas en superficies esféricas y cilíndricas

Anexo A5

Esta norma incluye información no obligatoria en un apéndice que se relaciona con las pruebas de dureza Vickers y Knoop:

Ejemplos de procedimientos para determinar la incertidumbre de la dureza Vickers y Knoop

Apéndice X1

Este método de ensayo cubre las pruebas de dureza Vickers hicieron utilizando fuerzas de ensayo que van desde 9,807 x 10 -3 N a 1176,80 N (1 gf a 120 kgf), y las pruebas de dureza Knoop hizo fuerzas de ensayo que utilizan desde 9,807 x 10 -3 N a 19.613 N ( 1 gf a 2 kgf).

Se puede encontrar información adicional sobre los procedimientos y orientación al realizar pruebas en el rango de fuerza de microindentación (fuerzas  1 kgf) en el Método de prueba E384 , Método de prueba para la dureza de materiales por microindentación.

Unidades: cuando se desarrollaron las pruebas de dureza de Vickers y Knoop, los niveles de fuerza se especificaron en unidades de gramos-fuerza (gf) y kilogramos-fuerza (kgf). Esta norma especifica las unidades de fuerza y ​​longitud en el Sistema Internacional de Unidades (SI); es decir, fuerza en Newtons (N) y longitud en mm o µm. Sin embargo, debido al precedente histórico y al uso común continuo, los valores de fuerza en unidades gf y kgf se proporcionan para información y gran parte de la discusión en esta norma, así como el método de informar los resultados de la prueba, se refiere a estas unidades.

NOTA 1:  Los números de dureza de Vickers y Knoop se definieron originalmente en términos de la fuerza de prueba en kilogramo-fuerza (kgf) y el área de superficie o área proyectada en milímetros cuadrados (mm 2 ). Hoy, los números de dureza se definen internacionalmente en términos de unidades SI, es decir, la fuerza de prueba en Newtons (N). Sin embargo, en la práctica, las unidades de fuerza más comúnmente utilizadas son kilogramo-fuerza (kgf) y gramo-fuerza (gf). Cuando se utilizan unidades de fuerza de Newton, la fuerza debe dividirse por el factor de conversión 9.80665 N / kgf.

Los principios de prueba, los procedimientos de prueba y los procedimientos de verificación son esencialmente idénticos para las pruebas de dureza de Vickers y Knoop. Las diferencias significativas entre las dos pruebas son las geometrías de los respectivos indentadores, el método de cálculo de los números de dureza y que la dureza Vickers puede usarse a niveles de fuerza más altos que la dureza Knoop.

NOTA 2:  Si bien el Comité E28 se ocupa principalmente de los materiales metálicos, los procedimientos de prueba descritos son aplicables a otros materiales. Otros materiales pueden requerir consideraciones especiales, por ejemplo, consulte C1326 y C1327 para pruebas de cerámica.

Esta norma no pretende abordar todos los problemas de seguridad, si los hay, asociados con su uso. Es responsabilidad del usuario de esta norma establecer prácticas apropiadas de seguridad y salud y determinar la aplicabilidad de las limitaciones regulatorias antes de su uso.

Esta norma internacional se desarrolló de acuerdo con los principios de normalización reconocidos internacionalmente establecidos en la Decisión sobre los principios para el desarrollo de normas, guías y recomendaciones internacionales emitida por el Comité de Obstáculos Técnicos al Comercio (OTC) de la Organización Mundial del Comercio.

Documentos de Referencia

Normas ASTM

Método de prueba C1326 para la dureza por indentación Knoop de cerámicas avanzadas

Método de prueba C1327 para la dureza por indentación de Vickers de cerámicas avanzadas

Guía E3 para la preparación de muestras metalográficas

E6 Terminología relacionada con los métodos de prueba mecánica

E7 Terminología relacionada con la metalografía

E29 Práctica para el uso de dígitos significativos en datos de prueba para determinar la conformidad con las especificaciones

E74 Práctica de calibración de instrumentos de medición de fuerza para verificar la indicación de fuerza de máquinas de prueba

Tablas de conversión de dureza E140 para la relación de metales entre dureza Brinell, dureza Vickers, dureza Rockwell, dureza superficial, dureza Knoop, dureza del escleroscopio y dureza Leeb

E175 Terminología de microscopía

E177 Práctica para el uso de los términos precisión y sesgo en los métodos de prueba de ASTM

Método de prueba E384 para la dureza por microindentación de materiales

E691 Práctica para realizar un estudio entre laboratorios para determinar la precisión de un método de prueba

Mas Información

Máquinas de ensayo de dureza – Ensayo de dureza por indentación – Dureza Knoop – Muestras metálicas – Dureza Vickers

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