Please enable JavaScript.
Coggle requires JavaScript to display documents.
Mètodes d’assaig i mesura, Assajos destructius tecnològics - Coggle Diagram
Mètodes d’assaig i mesura
Assajos de materials
Abans de fabricar una peça s’ha de seleccionar el material adequat.
Per determinar les característiques d’un material es realitzen assajos sobre mostres de cada material:
Per saber el seu comportament davant d’esforços.
Per saber la seva estructura interna.
Segons la seva forma d’aplicació tenim:
Assajos destructius: la mostra de material queda inservible.
Assajos no destructius: la peça es manté inalterable. S’utilitzen amb peces acabades que tenen un elevat cost de fabricació com per destruir-les en un assaig.
Assajos destructius estàtics
Amb aquests assajos es determinen les característiques mecàniques dels materials (el seu comportament front a esforços):
Duresa.
Tracció.
Compressió.
Flexió.
Vinclament.
Torsió.
Tall.
Assajos de duresa a la ratllada. Mohs
Utilitzat inicialment en materials no metàl·lics.
Actualment, es continua utilitzant en mineralogia.
Determina una escala on cada material ratlla a l’anterior i és ratllat pel següent.
Els graus de l’escala no són proporcionals. Per exemple: la diferència de duresa entre el corindó i el diamant (9 i 10) és més gran que la diferència entre el talc i el corindó (1 i 9).
Escala de Mohs:
Talc.
Guix.
Calcita.
Fluorita.
Apatita.
Feldspat.
Quars.
Topazi
Corindó.
Diamant.
Assajos de duresa a la ratllada. Martens
Utilitzat en materials metàl·lics.
Mesura l’amplada del solc que provoca una punta de diamant de forma piramidal quan es desplaça sobre el metall.
Es realitza amb força constant i determina una escala de duresa proporcional.
Es realitza amb un aparell anomenat escleròmetre de Martens.
Assajos de duresa per penetració.
Són assajos on el material és pressionat per una punta que penetra en ell.
Són assajos essencials per determinat el grau de maquinabilitat d’un material.
Es realitzen amb un aparell anomenat duròmetre.
En funció de la forma de la punta tenim:
Assaig Brinell.
Assaig Vickers.
Assaig Rockwell.
Assajos de duresa per penetració.
Brinell
La punta del penetrador és una bola d’acer extradur de diàmetre conegut (D).
La càrrega aplicada és sempre la mateixa (F).
Segons la duresa del material, l’empremta deixada tindrà un diàmetre (d) diferent.
No mesura bé la duresa en materials d’espessor inferior a 6 mm o amb duresa superior a 4000 Kg/mm2.
Assajos de duresa per penetració.
Vickers.
El procediment és igual que el mètode Brinell, però la punta del penetrador és una piràmide de diamant.
L’empremta tindrà unes dimensions determinades segons la duresa del material.
Permet mesurar en materials de fins a 2 mm d’espessor i duresa de fins a 1000 Kg/mm2.
Assajos de duresa per penetració.
Rockwell.
La punta del penetrador pot ser indistintament una esfera d’acer (per a materials tous) o una punta cònica de diamant (per a materials durs).
L’assaig es realitza en 3 temps:
S’aplica una càrrega inicial que determina h1.
S’aplica una càrrega addicional que determina h2.
Es torna a la càrrega inicial que determina la profunditat final de l’empremta (e).
Assajos de duresa per penetració.
Rockwell.
Avantatges:
L’empremta és molt petita.
És un mètode ràpid.
El pot realitzar personal no especialitzat.
No cal mesurar òpticament l’empremta, perquè el duròmetre mesura directament la profunditat. En comparació amb els mètodes Brinell i Vickers, que s’havia de mesurar l’empremta amb una imatge ampliada.
Inconvenients:
No és tan precís com el mètode Brinell o Vickers.
Assaig de tracció
Es realitza amb la màquina universal d’assajos.
S’utilitza una mostra o proveta de forma i dimensions determinades. Així es pot comparar els resultats amb diferents materials.
Assaig de tracció
Assajos destructius dinàmics
Assajos destructius dinàmics
Amb aquests assajos es determinen les característiques mecàniques dels materials (el seu comportament front a esforços):
Duresa.
Resistència als impactes.
Fatiga
Assaig de duresa per impacte
Llançament d’una bola d’acer de 5 mm de diàmetre sobre el material.
Es mesura el diàmetre de l’empremta amb una lupa i es compara amb el diàmetre de l’empremta de la mostra patró de l’aparell de mesura (Poldi).
Assaig de duresa per retrocés o Shore
Mesura l’altura del rebot d’un martell.
Permet mesurar la duresa en materials elàstics. Els mètodes d’empremta no funcionen amb els materials elàstics, perquè no deixen empremta i la mesura és infinita.
S’utilitza l’escleròmetre de Shore o el duroscopi.
Assaig de duresa per retrocés o Shore
Escleròmetre Shore
Duroscopi
Assaig de resistència als impactes
Es realitza amb una màquina anomenada Pèndol de Charpy.
La proveta és estàndard i té una entalladura perquè es trenqui amb l’impacte del pèndol.
La resistència es determina comparant l’altura inicial i final del pèndol.
Assaig de fatiga
Es realitza en peces que han d’estar sotmeses a esforços repetitius i variables.
Està comprovat que la resistència davant un esforç repetitiu és menor que davant esforços puntuals
Assajos destructius tecnològics
Per conèixer la composició, els tractaments o la conformació de materials.
Metall contra mola d’esmeril.
Segons forma, color o nombre d’espurnes.
Comparació amb mostres de composició coneguda.
A simple vista o amb fotografies.
Assajos de plegatge
Per conèixer la plasticitat.
En la màquina universal d’assajos.
Provetes rectangulars de 30 mm d’espessor, amb cares polides i sense esquerdes.
Es mesura l’aparició d’esquerdes en la part exterior del doblegament.
Assajos d’embotició
L’embotició és un procés de conformació de xapa per compressió sobre una matriu (automòbils, electrodomèstics…)
Es comprova la resistència a la tracció, compressió i fluència fins l’aparició d’esquerdes.
S’utilitzen provetes d’1 a 6 mm d’espessor i forces de 200 a 20.000 Kg.
Assajos de forja
Es realitzen amb mostres que s’escalfen fins a la temperatura de forja.
Platinatge: es mesura la resistència a la compressió que provoca un eixamplament a la base.
Atapeïment: es mesura la resistència a la compressió que provoca eixamplament lateral.
Mandrinatge: es mesura la resistència a la perforació.
Soldadura: es mesura la resistència al doblegament, tracció o resiliència d’una soldadura.
Assajos no destructius
Assajos no destructius
Es realitzen sobre peces acabades.
Descobrir defectes superficials i interiors (esquerdes, rebeguts, bufats, d’unió de soldadures o en tractaments tèrmics).
Assajos macroscòpics
Per detectar esquerdes superficials.
Amb líquids penetrants i colorants.
Observació a simple vista o amb llum ultravioleta.
Assajos òptics
Per detectar defectes petits.
S’utilitza un microscopi metal·logràfic.
No s’ataca la peça amb cap reactiu o líquid.
Assajos magnètics
Per detectar defectes interns per variacions del camp magnètic.
S’utilitza amb materials ferromagnètics.
Tipus:
Bobina: la peça és el nucli de la bobina.
Electroimant: la peça és atraïda per l’imant.
Corrent: se indueix una corrent a través de la peça.
Es mesura l’acumulació de pols magnètica sobre la peça.
Assajos elèctrics
Per detectar impureses per les variacions de la resistència elèctrica.
Assajos ultrasònics, amb rajos X o rajos gamma
Per detectar defectes interiors en materials no ferromagnètics per les variacions de les ones sonores (ultrasons) o electromagnètiques (rajos X o gamma)
La diferència entre els tres mètodes és la major penetració progressiva de cada mètode.
Assajos destructius tecnològics
