ASTM E23 Ensayo de flexión por impacto, Charpy e Izod
La norma ASTM E23 describe el ensayo de flexión por impacto Charpy e Izod en metales. El ensayo consiste en golpear una probeta metálica con entalla con la ayuda de un martillo de péndulo. La norma ASTM E23 describe los requisitos de las probetas, el rendimiento de los ensayos, el protocolo de resultados y las máquinas de ensayo, es decir, los péndulos de impacto, tanto a temperatura ambiente como a temperaturas elevadas y bajas.
Puede encontrar una descripción más detallada del ensayo de flexión por impacto en metales en la norma ISO 148-1.
Objetivo Método Charpy Método Izod Dimensiones de la probeta Charpy Dimensiones de probeta Izod Ensayos de flexión por impacto a temperatura Automatización Sistemas de ensayos
Objetivo del ensayo de flexión por impacto según la norma ASTM E23
El objetivo del ensayo de flexión por impacto según la norma ASTM E23 es determinar la energía de impacto y la resistencia al impacto de un metal. Con este método de ensayo, se analiza la resistencia o fragilidad de un metal. En el ensayo de flexión por impacto, se aplica una única fuerza con una carga elevada sobre la probeta metálica , lo que provoca tensiones multiaxiales. Los ensayos se llevan a cabo a altas o bajas temperaturas. El objetivo del ensayo es predecir con precisión la probabilidad de una rotura por fragilidad.
Ensayo de flexión por impacto en metales según el método Charpy
En el ensayo de flexión por impacto Charpy, la probeta metálica se coloca centrada entre los apoyos del péndulo. La entalla está ubicada justo frente al punto donde el martillo del péndulo golpea la probeta. En este ensayo de impacto se determina la energía de impacto consumida.
Ensayos de impacto en metales según el método Izod
En el ensayo de impacto Izod, la probeta de metal está sujeta en posición vertical en el péndulo de impacto. La entalla se encuentra exactamente al mismo nivel de la sujeción, frente al punto de impacto del martillo del péndulo. El extremo libre es golpeado por el martillo de péndulo. La norma recomienda que los ensayos de flexión por impacto según Izod sólo se realicen a temperatura ambiente, ya que la sujeción de la probeta a menudo forma parte del péndulo de impacto y no se puede poner a temperatura.
La elección del método de ensayo (Charpy o Izod) suele estar predefinida por las normas del producto o por el cliente que realiza el pedido.
Dimensiones de la probeta con entalla de ojo de cerradura (Charpy) según ASTM E23
Las probetas con entalla en forma de ojo de cerradura son menos comunes y son similares a las que tienen entalla en forma de U. La diferencia radica en la anchura de la entalla, que es de 1,6 mm o inferior.
- Longitud: 55 mm
- Ancho: 10 mm; ancho de probeta con entallado 5 mm
- Espesor: 10 mm
- La entalla de ojo de cerradura está situada en el centro de la probeta y tiene un radio de 1 mm.
Indicaciones sobre los probetas
La norma ASTM E23 señala que estas formas de probeta pueden no ser adecuadas para los materiales fundidos.
Para materiales estructurales producidos por pulvimetalurgia, se pueden utilizar probetas sin entalla tanto en el método Charpy como en el Izod.
Si no es posible la fabricación de probetas estándar, el anexo de la norma hace referencia a probetas de tamaño inferior al estándar. Estas varían en anchura, ancho de banda y altura, pero en incrementos fijos. En el informe de ensayo, se debe hacer referencia a las dimensiones actuales si varían.
Ensayo de flexión por impacto a temperatura
Los ensayos de flexión por impacto en probetas entalladas suelen realizarse a altas o bajas temperaturas. Estas temperaturas de ensayo se eligen para caracterizar el comportamiento del material en el rango de temperatura. Para los analistas y técnicos de ensayos, también es interesante cómo varían las propiedades de los materiales con el cambio de temperatura.
Si el ensayo de flexión por impacto se realiza a temperaturas de ensayo elevadas o bajas, no pueden pasar más de 5 segundos entre la retirada de la probeta del medio de temperatura y el impacto del martillo sobre la probeta.
Además, debe asegurarse de que la temperatura de la probeta no varíe durante su transporte al péndulo de impacto. La norma recomienda el uso de unas pinzas a temperatura con sistema de autocentrado para colocar las probetas. En caso de volúmenes de probetas más grandes, se recomienda un sistema de ensayos automatizado para el control de la temperatura, el transporte, la carga y el ensayo automático de las probetas.
Ensayos de flexión por impacto automatizados
Los ensayos de flexión por impacto Charpy también se pueden llevar a cabo de forma automatizada. Una solución automatizada tiene la ventaja de evitar cualquier influencia provocada por el usuario, como la temperatura o la humedad de la mano, la inserción descentrada o inclinada de la probeta, y permitir de este modo una elevada reproducibilidad de los resultados del ensayo. La alineación automática de las probetas sobre el soporte y la activación del ensayo por parte del sistema de ensayos también garantizan resultados fiables y comparables.
El sistema de ensayos automatizado roboTest I ayuda al usuario a realizar ensayos de flexión por impacto según las normas ISO 148-1 o ASTM E 23. Con este sistema se pueden ensayar automáticamente hasta 450 probetas de metal con muescas en el rango de temperatura de -180 °C a +300 °C. Una unidad de temperatura sólida y aislada asegura una temperatura homogénea y exacta de la probeta.
Una vez transcurrido el tiempo necesario para el atemperado, se desplazan las probetas una a una desde la unidad de control de temperatura a su posición de ensayo, donde se alinean y golpean automáticamente. El ensayo se realiza dentro de los 5 segundos tras la extracción de la probeta de la unidad de temperatura.
En todos los sistemas de ensayos automatizados, la entrada y control se lleva a cabo a través del software de automatización autoEdition3.
Perfecta integración del ensayo de impacto según ASTM E23 con el software de ensayo testXpert
Un solo software de ensayos para todo: el ensayo de resistencia al impacto según ASTM E23, el ensayo de tracción, el ensayo de flexión, el ensayo de fluidez. Y todos los datos se pueden evaluar conjuntamente.
- Numerosas opciones de importación y exportación garantizan la integración perfecta de testXpert y del ensayo de resistencia al impacto según ASTM E23 en sus procesos. El software de ensayos lee y escribe los datos procedentes de otros sistemas de forma automática, por ejemplo, del sistema ERP o LIM local de su empresa.
- Se integra la medición de las dimensiones de probeta según ASTM E23: La anchura remanente, la altura y la anchura de la probeta se transmiten durante la medición del equipo de medición al software testXpert pulsando un botón.
- Todos los valores característicos del ensayo de flexión por impacto según la norma ASTM E23, el ensayo de tracción, el ensayo de flexión y el ensayo de fluidez se almacenan juntos en una base de datos. Los datos de los ensayos son fáciles de recuperar, evaluar y comparar en todas las aplicaciones. El acceso es fácil a través del navegador web, desde donde quiera.
- El análisis de tendencias ofrece un sencillo gráfico de control de calidad (SPC), para detectar las desviaciones de las especificaciones de calidad en una fase temprana.
