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ICAEND, S.C.
INTRODUCCION A LAS PRUEBAS DESTRUCTIVAS
ICAEND, S.C.
DEFINICION
LAS PRUEBAS DESTRUCTIVAS SON LA APLICACION DE METODOS FISICOS DIRECTOS QUE ALTERAN DE FORMA PERMANENTE LAS PROPIEDADES:
– FISICAS
–QUIMICAS
–MECANICAS
–DIMENSIONALES
DEL MATERIAL QUE SE ESTA PROBANDO
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CUANDO SE EMPLEAN
SE EMPLEAN CUANDO:– DESEAMOS CONOCER LAS PROPIEDADES MECANICAS
– LA COMPOSICION QUIMICA REAL
– RESISTENCIA AL DESGASTE O A LA CORROSION.– LA ESTRUCTURA METALURGICA DE UNA UNION
SOLDADA
SOLO SE REALIZAN SOBRE MUESTRAS REPRESENTATIVAS OBTENIDAS DE UN LOTE DE PRODUCTO
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CLASIFICACION
LAS PRUEBAS DESTRUCTIVAS LAS PODEMOS CLASIFICAR EN TRES GRUPOS PRINCIPALES:
»PRUEBAS MECANICAS
»ANALISIS QUIMICOS
»METALOGRAFIA
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PRUEBAS MECANICAS
SE DIVIDEN EN:
–PRUEBAS DE TENSION
–PRUEBAS DE SANIDAD
» PRUEBA DE DOBLADO
» PRUEBA DE FRACTURA POR ENTALLA
–PRUEBAS DE TENACIDAD
–PRUEBAS DE DUREZA
–PRUEBAS DE FATIGA
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ANALISIS QUIMICOS
SE DIVIDEN EN:
–ANALISIS DE COMPOSICION QUIMICA
–PRUEBAS DE RESISTENCIA AL ATAQUE
» ATAQUE QUIMICO
» DIFUSION DE HIDROGENO
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ANALISIS METALOGRAFICO
SE DIVIDE EN DOS GRUPOS
–ANALISIS MACROGRAFICO
–ANALISIS MICROGRAFICO
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LA CONFIABILIDAD DE LAS PRUEBAS DESTRUCTIVAS SE BASA EN QUE LA MUESTRA SEA REPRESENTATIVA DEL MATERIAL O DEL LOTE DE MATERIAL A PROBAR
–SIEMPRE SE DEBE EMPLEAR UN PLAN DE MUESTREO
» LA MAYORIA DE LAS NORMAS INDICAN LA FORMA DE TOMAR LAS MUESTRAS PARA LAS PRUEBAS DESTRUCTIVAS
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¡CUIDADO!LA MUESTRA PARA LAS PRUEBAS DESTRUCTIVAS
DEBE SER REPRESENTATIVA
–USTED COMO INSPECTOR DEBE TOMAR LAS MUESTRAS CONFORME A LO INDICADO EN LOS DOCUMENTOS APLICABLES
– ¡NO INVENTE CRITERIOS DE MUESTREO!
ESTE TIPO DE PRUEBAS CONSUME TIEMPO, DINERO Y ESFUERZO, NO LOS DESPERDICIE
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PRUEBA DE TENSION
ES LA MAS CONOCIDA, ES UNA PRUEBA DE “CARGA ESTATICA” QUE SIRVE PARA DETERMINAR:
– LIMITE DE CEDENCIA (YS)
–ESFUERZO MAXIMO (UT)
–% DE ALARGAMIENTO
–% DE REDUCCION DE AREA
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PRUEBA DE PLEGADO
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MAQUINA UNIVERSAL
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MAQUINA UNIVERSAL
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LAS PROBETAS PUEDEN SER CILINDRICAS O RECTANGULARES, DEPENDIENDO DE LA MUESTRA
– LA UNION SOLDADA SIEMPRE DEBE QUEDAR AL CENTRO DE LA ENTALLA O SECCION REDUCIDA
–POR REGLA GENERAL EL LARGO DE LA ENTALLA DEBE SER AL MENOS 5 VECES EL ESPESOR O DIAMETRO DE LA ENTALLA
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LIMITE DE CEDENCIA
ES EL ESFUERZO AL CUAL EL METAL DEJA DE DEFORMARSE ELASTICAMENTE Y SE DEFORMA PLASTICAMENTE
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ESFUERZO MAXIMO
ES LA CARGA MAXIMA QUE SOPORTA UN MATERIAL Y DESPUES DE LA CUAL SE INICIA EL PROCESO DE FRACTURA
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CURVA ESFUERZO-DEFORMACION
X
LIMITE ELASTICO INFERIOR (Y.S.)
ESFUERZO MAXIMO (U.T.)
FRACTURA
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LA EVALUACION DE LOS RESULTADOS DEPENDE DEL DOCUMENTO APLICABLE
EN ALGUNOS MATERIALES, SE DEBEN CUMPLIR LAS CONDICIONES DE:
– LIMITE ELASTICO
–ESFUERZO MAXIMO
–% DE REDUCCION DE AREA
–% DE ALARGAMIENTO
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PRUEBAS DE DOBLADO
SIRVE PARA COMPROBAR:
– LA SANIDAD DE LA UNION SOLDADA
– LA DUCTILIDAD DE LA UNION SOLDADA
PUEDE SER DE TRES FORMAS
–DOBLADO DE CARA
–DOBLADO DE RAIZ
–DOBLADO TRANSVERSAL
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DOBLADO DE CARA
LA CARA DE LA SOLDADURA (LADO DE CORONA) SE SOMETE A TENSION Y EL LADO DE RAIZ A COMPRESION
PRESION
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DOBLADO DE RAIZ
LA RAIZ DE LA SOLDADURA (LADO DE RAIZ) SE SOMETE A TENSION Y EL LADO DE LA CARA A COMPRESION
PRESION
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DOBLADO LATERAL
SE SOMETE A TENSION AL MISMO TIEMPO LA CARA Y LA RAIZ DE LA UNION SOLDADA
PRESION
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¡CUIDADO! LA PRUEBA DE DOBLADO ES UNA DE LAS MAS
SEVERAS PARA LAS UNIONES SOLDADAS
–SI EL MATERIAL NO ES DUCTIL EN LA H.A.Z. SE FRACTURA
–SI LA UNION TIENE DISCONTINUIDADES SEVERAS SE FRACTURA O QUEDAN EXPUESTAS
ES IMPORTANTE QUE EL INSPECTOR DE SOLDADURA TESTIFIQUE LAS PRUEBAS DE DOBLADO
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PRUEBA DE FRACTURA POR ENTALLA
LA FINALIDAD DE ESTA PRUEBA ES EXPONER EL METAL DE SOLDADURA PARA DETERMINAR EL GRADO DE SANIDAD
–SE APLICA A SOLDADURAS EN RANURA Y EN FILETE
ES UNA PRUEBA SEVERA
–SI EXISTEN DISCONTINUIDADES MAYORES A LAS TOLERADAS SE RECHAZA
–SI NO FRACTURA CORRECTAMENTE SE RECHAZA
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PRUEBA DE TENACIDAD
SE CONSIDERA UNA PRUEBA CON “CARGA DINAMICA” EN LA QUE UN PENDULO DE MASA CONOCIDA IMPACTA A UNA PROBETA CON UNA ENTALLA PARA CONCENTRAR EL ESFUERZO Y PRODUCIR LA FRACTURA
TAMBIEN SE LE CONOCE COMO PRUEBA DE IMPACTO CON PROBETA DE “CHARPY V”
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TEMPERATURA DE TRANSICION
ES LA TEMPERATURA A LA CUAL UN MATERIAL PASA DE FRACTURA DUCTIL A FRACTURA FRAGIL
LOS MATERIALES METALICOS FERROSOS TIENDEN A VOLVERSE FRAGILES AL DISMINUIR LA TEMPERATURA
¡UN MATERIAL FRAGIL SE FRACTURA BRUSCAMENTE Y SIN DEFORMACION!
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LA PRUEBA DE TENACIDAD SE REQUIERE CUANDO LA UNION SOLDADA O EL METAL DE BASE VAN A ESTAR TRABAJANDO A BAJAS TEMPERATURAS (NORMALMENTE CERCANAS A 0ºCENTIGRADOS O MENORES)
PARA QUE UNA PRUEBA SEA ACEPTADA, LAS MUESTRAS DEBEN ROMPER ABSORBIENDO UNA CANTIDAD DE ENERGIA DETERMINADA EN LIBRAS-PIE O KILOGRAMOS-METRO
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PRUEBA DE DUREZA
TIENE LA FINALIDAD DE DETERMINAR LA FACILIDAD CON LA QUE UN METAL PUEDE SER PENETRADO
EXISTEN VARIOS TIPOS DE PRUEBAS DE DUREZA
–DUREZA BRINELL (HBN)
–DUREZA ROCKWELL
–DUREZA VICKERS
–DUREZA KNOOP
–ESCLEROSCOPICA
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DETERMINACION DE LA DUREZA
LA DUREZA EN UNA UNION SOLDADA DEBE DETERMINARSE EN:
–METAL DE APORTE
– ZONA AFECTADA TERMICAMENTE
–METAL DE BASE
EL INSPECTOR DEBE SUPERVISAR ESTA PRUEBA
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¡CUIDADO!
PARA DETERMINAR LA DUREZA, CUALQUIERA QUE SEA EL METODO, LA SUPERFICIE DEBE SER PREPARADA Y LA ZONA DEBE ATACARSE CON UN REACTIVO ADECUADO PARA REVELAR LAS TRES ZONAS DE DETERMINACION DE LA DUREZA
SUPERFICIE NO PREPARADA O ATACADA
– ¿SABE DONDE ESTA CADA ZONA O SE LO IMAGINA?
TODOS LOS INSTRUMENTOS DEBEN ESTAR CALIBRADOS ANTES DE HACER LA PRUEBA
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DUREZA BRINELL
EXISTEN VARIAS ESCALAS DE CARGA, LA MAS FRECUENTE ES DE 3000 Kg, EMPLEA UNA ESFERA ENDURECIDA DE 10mm. DE DIAMETRO
SE APLICA A SUPERFICIES RUGOSAS O CON ACABADOS BURDOS
EL DIAMETRO DE LA INDENTACION ES PROPORCIONAL A LA DUREZA DEL METAL
EL DIAMETRO DE LA INDENTACION ESTA TABULADO A UN VALOR QUE ES LA DUREZA HBN
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LA DUREZA HBN SE CALCULA:
HBN = 3000
( D/2 )*( D- V D2-d2 )
D= DIAMETRO DE LA ESFERAd= DIAMETRO DE LA INDENTACION
EL VALOR MAXIMO ES DE 614 HBN (60 HRc)EL VALOR MINIMO ES DE 100 HBN (55 HRb)
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¡CUIDADO!
SOLO PARA ACEROS AL CARBONO, EN CONDICION DE NORMALIZADO Y SIN ALEANTES DE ADICION. EXISTE UNA RELACION ENTRE LA DUREZA HBN Y LA RESISTENCIA A LA TENSION
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EN ACEROS DE ALEACION, O CON TRATAMIENTO TERMICO DE TEMPLADO Y REVENIDO ESTA RELACION NO SE CUMPLE
UNA PRUEBA DE DUREZA NO SUSTITUYE UNA PRUEBA DE TENSION EN ACEROS H.S.L.A
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DUREZA ROCKWELL
TIENE VARIAS ESCALAS QUE SON:
– ESCALA A PARA DUREZA SUPERFICIAL BAJA
– ESCALA B PARA BAJA DUREZA
– ESCALA C PARA ALTA DUREZA
– ESCALA D PARA DUREZA SUPERFICIAL ALTA
– ESCALA E PARA DUREZA SUPERFICIAL ALTA
– ESCALA N PARA DUREZA SUPERFICIAL BAJA
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DUREZA ROCKWELL B
SE USA PARA MATERIALES BLANDOS
EL PENETRADOR ES UNA ESFERA ENDURECIDA DE 0.060” DE DIAMETRO Y 100 Kg DE CARGA
–ACEROS AL CARBONO
–ALUMINIO Y SUS ALEACIONES
–ACERO INOXIDABLE AUSTENITICO
SU VALOR MINIMO ES DE 14 HRb
SU VALOR MAXIMO ES DE 100 HRb (22 HRc, 232 HBN)
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DUREZA ROCKWELL C
SE EMPLEA PARA MATERIALES DE ALTA DUREZA
EL PENTRADOR ES UN CONO DE DIAMANTE CON 150 Kg DE CARGA
– ACEROS TEMPLADOS Y REVENIDOS
– ACEROS INOXIDABLES MARTENSITICOS
– MATERIALES CEMENTADOS
– DUREZA SUPERFICIAL
– SU VALOR MAXIMO ES DE 80HRc
SU VALOR MINIMO ES DE 2O HRc (98 HRb, 230 HBN)
SU VALOR MAXIMO ES DE 80 HRc
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¡CUIDADO!
CADA DUREZA SE REPORTA DENTRO DE LOS LIMITES DE CONFIABILIDAD
SE REPORTA LA DUREZA EN LA ESCALA DE LA LECTURA Y ENTRE PARENTESIS LA CONVERSION A LA ESCALA DESEADA
– 230 HBN (20 HRc)
– 70 HRb (125 HBN)
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ESCLEROMETRO
MIDE LA DUREZA DE UN MATERIAL EN FUNCION DE LA ALTURA A LA QUE REBOTA UNA ESFERA DE ACERO DE PESO CONOCIDO
–A MAYOR DUREZA MAYOR ALTURA
NORMALMENTE TIENE ESCALAS DE CORRELACION
ES CONFIABLE SI SE REALIZA EN POSICION VERTICAL
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ANALISIS QUIMICO
SIRVEN PARA DETERMINAR LA COMPOSICION ELEMENTAL DE UN MATERIAL Y SE DIVIDE EN
–CUALITATIVO
» SOLO DETECTA LA PRESENCIA DEL ELEMENTO DESEADO
–CUANTITATIVO
» DETERMINA LA CANTIDAD DEL ELEMENTO EN UNA ALEACION
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ANALISIS QUIMICO
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ANALISIS QUIMICOS
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ANALISIS QUIMICO
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EL ANALISIS QUIMICO PUEDE REALIZARSE POR:
–VIA HUMEDA
» DETERMINACION GRAVIMETRICA
» DETERMINACION VOLUMETRICA
–VIA INSTRUMENTAL
» ESPECTROFOTOMETRIA
» DIFRACCION DE RAYOS X
» INFRARROJO
» ULTRAVIOLETA VISIBLE
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¡CUIDADO!
TODAS LAS DETERMINACIONES INSTRUMENTALES REQUIEREN DE UN PATRON DE CALIBRACION QUE PUEDA SER RASTREABLE A UN PATRON NACIONAL (NIST, NOM)
LA DETERMINACION POR VIA INSTRUMENTAL ES MUY SENSIBLE A LOS CAMBIOS AMBIENTALES
– TEMPERATURA
–HUMEDAD
–PRESION ATMOSFERICA
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ANALISIS METALOGRAFICO
SE EMPLEA PARA DETERMINAR EL TIPO DE ESTRUCTURAS METALURGICAS EN UN MATERIAL
DEBE REALIZARSE SIGUIENDO LAS RECOMENDACIONES DE LAS NORMAS O ESPECIFICACIONES APLICABLES
PUEDE SER:
–MACROGRAFICO
–MICROGRAFICO
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ANALISIS METALOGRAFICO
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METALOGRAFIA
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METALOGRAFIA
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MACROGRAFIA
EL METAL UNA VEZ PREPARADO ES ATACADO CON UN REACTIVO QUIMICO ADECUADO QUE “REVELA LAS DIFERENTES ZONAS O ESTRUCTURAS EN LA ZONA DE INTERES”
–SE EMPLEAN SECCIONES GRANDES
–SE EMPLEAN HASTA 20 AUMENTOS (20x)
–NORMALMENTE SE HACEN REGISTROS FOTOGRAFICOS.
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MACROGRAFIA
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MICROGRAFIA
SIRVE PARA ESTUDIAR LAS ESTRUCTURAS DE LOS MATERIALES METALICOS
–PERMITE CONOCER LAS ESTRUCTURAS COMO LA FERRITA, MARTENSITA O PERLITA
–SE EMPLEAN MUESTRAS PEQUEÑAS
–SE USAN AUMENTOS DESDE 100x HASTA 500x CON MICROSCOPIA OPTICA
–DESDE 500x Y MAYORES CON MICROSCOPIA ELECTRONICA
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ANALISIS DE FALLA
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ANALISIS DE FALLA
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ANALISIS DE FALLA
