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Ensayo de barras y varillas

Las barras y varillas son productos largos redondos o canteados con secciones de hasta 240 x 320 mm² que se emplean en el laminado y forjado, como materia prima para alambre laminado y perfiles, para productos forjados en la industria del automóvil, tales como bielas, cigüeñales, raíles de ferrocarriles, árboles para generadores o ejes de turbinas, o como productos finales en ingeniería de puentes o ingeniería naval, así como en la construcción de aparatos y contenedores.

Según sus diferentes aplicaciones, también varían los requisitos exigidos en las propiedades mecánicas y tecnológicas que deben presentar: desde la alta resistencia para materiales estructurales hasta la ductilidad para posteriores procesos de moldeo.

Ensayos de tracción Ensayos de dureza ENSAYOS DE FATIGA Y MECÁNICA DE LA FRACTURA Acero corrugado Folleto metales

Ensayos de tracción en barras y varillas

Los ensayos de tracción en barras y varillas se llevan a cabo principalmente de acuerdo con las normas ISO 6892-1 y ASTM E 8, reconocidas y muy extendidas a nivel internacional. La norma ISO 6892-1 es a su vez una norma europea (EN ISO 6892-1) y, por ello, también tiene validez dentro de los países de la Unión Europea (p. ej. en Alemania como DIN EN ISO 6892-1). Las probetas para el ensayo de tracción se extraen del producto según la forma del producto o como lo regula la norma. También se pueden tomar piezas cortadas del producto como probetas, si la sección del mismo lo permite. Las fuerzas de tracción necesarias llegan rápidamente a valores superiores a los 2.500 kN. ZwickRoell tiene sistemas especiales de hasta 5.000 kN, fabricados a medida del cliente, que funcionan a la perfección. En esos casos, las mordazas y la sujeción de las probetas están sujetas a requerimientos muy específicos. ZwickRoell no sólo desarrolla mordazas innovadoras para este fin, sino también nuevas técnicas para evitar la fractura prematura de las probetas, producida por el apriete de la misma.

Tanto la ISO 6892-1 como la ASTM E 8 permiten, desde 2009, controlar y regular la velocidad de ensayo a través de la velocidad de deformación (también denominada tasa de deformación). Las tolerancias requeridas en las normas para la regulación de la velocidad de deformación (especialmente la de "closed loop") se pueden cubrir perfectamente con los dos extensómetros makroXtens y laserXtens.

Ensayo de tracción en metales
ISO 6892-1
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Ensayo de tracción en metales
ASTM E8
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Ensayo de tracción a altas temperaturas
ISO 6892-2
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Equipos para ensayos de tracción en barras y varillas

En los ensayos de tracción de barras y varillas, las fuerzas de tracción requeridas alcanzan rápidamente rangos superiores a los 2.500 kN. ZwickRoell tiene sistemas especiales de hasta 5.000 kN, fabricados a medida del cliente, que funcionan a la perfección. En esos casos, las mordazas y la sujeción de las probetas están sujetas a requerimientos muy específicos. ZwickRoell no sólo desarrolla mordazas innovadoras para este fin, sino también nuevas técnicas para evitar la fractura prematura de las probetas, producida por el apriete de la misma.

Las mordazas hidráulicas de cierre paralelo de ZwickRoell garantizan la perfecta sujeción y el control de las probetas durante el proceso de ensayo. El deslizamiento de la probeta en las mordazas hidráulicas se puede evitar en todos los casos. En la mayoría de los casos, la medición de deformación normalizada la realizan extensómetros longitudinales automáticos, de contacto u ópticos (sin contacto). Un clásico, muy valorado desde hace muchos años, es el makroXtens, un extensómetro para el ensayo de barras y varillas. Gracias a su construcción mecánica, combina la alta resolución y máxima precisión con gran robustez. Por su construcción mecánicas de gran robustez, la medición de deformación se lleva a cabo de forma continua hasta la rotura. Con ello, se puede determinar automáticamente el alargamiento de rotura, sin que la probeta se desgarre con esfuerzo y medición manual al juntar los restos de probeta.

La solución innovadora para la medición de la deformación hasta la rotura de la probeta es el laserXtens, que cumple con éxito los requisitos establecidos por las normas (ISO 6892-1, ASTM E8 e ISO 9513 y ASTM E83) para barras y varillas. El laserXtens no requiere el marcado de la probeta; gracias al principio de medición, puede utilizar la marca generada por la propia luz láser sobre la superficie. La evaluación óptica de dicha «automarca» se produce de forma que incluso la cascarilla y el desprendimiento de la cascarilla no moleste este marcado automático.

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Equipos para ensayos de tracción en barras y varillas

Ensayo de dureza en barras y varillas

Los ensayos de dureza en barras y varillas se llevan a cabo para la caracterización de estructuras (ensayo de micro dureza), para determinar la dureza superficial y también estimar la resistencia. De este modo, se aplican los métodos más variados con fuerzas de ensayo muy pequeñas y elevadas. Todos los métodos clásicos según Brinell (DIN EN ISO 6506-1), Rockwell y Vickers (DIN EN ISO 6507-1) y Knoop (DIN EN ISO 4545-1) son métodos de ensayo de dureza para estos productos prefabricados. Los estándares más relevantes de ASTM son las normas ASTM E10 (método Brinell), ASTM E384 (Vickers y Knoop) y ASTM E18 (Rockwell). Además, para determinados ámbitos de aplicación se emplean otros métodos o directrices (p. ej. para campos de aplicación en la industria aeronáutica y aeroespacial, la norma europea EN 2002-7).

Dada la simplicidad, rapidez y fiabilidad de los ensayos de dureza, se realizan con frecuencia y se correlacionan con otros valores característicos. Dada la simplicidad, rapidez y fiabilidad de los ensayos de dureza, se realizan con frecuencia y se correlacionan con otros valores característicos; (Jominy-Test / ensayo de temple final; DIN EN ISO 642 / ASTM A255).

Ensayo de dureza Rockwell en metal
ISO 6508, ASTM E18
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Ensayo de dureza de metal Vickers
ISO 6507, ASTM E92, ASTM E384
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Ensayo de dureza de metal Brinell
ISO 6506, ASTM E10
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Ensayo de temple final / ensayo Jominy en acero
ISO 642, ASTM A255
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Equipos para ensayos de dureza en barras y varillas

ZwickRoell dispone de durómetros adecuados para todos los métodos requeridos para el ensayo de dureza y, en especial, para los dispositivos de ensayo Jominy automatizados.

La gama de productos de ZwickRoell incluye durómetros y equipos de dureza para todas las aplicaciones todos los métodos. Los equipos de dureza de ZwickRoell cumplen las normas internacionales más comunes y, del mismo modo, se pueden calibrar de acuerdo con las normas internacionales correspondientes. La compañía ZwickRoell está acreditada como laboratorio de dureza para la calibración de equipos de dureza según la certificación DAkkS.

Otro aspecto del ensayo de dureza es verificar y garantizar la dureza media global después del laminado. El laminado es un proceso termomecánico con el que, además del ajuste del ancho y del espesor de la chapa también se determinan propiedades mecánicas. Para este ensayo de dureza se emplean métodos con fuerzas más elevadas para determinar la estructura ocasionalmente gruesa. Preferentemente, se emplean los métodos Brinell o Rockwell. En el caso de barras y varillas gruesas, a menudo, se emplean equipos de ensayos portátiles, que se pueden utilizar in situ en la pieza original.

Otro aspecto del ensayo de dureza es la determinación de la estructura de grano mediante el ensayo de dureza en componentes metalográficos. Debido al reducido tamaño de los componentes del granulado, se emplean equipos de dureza de fuerzas reducidas a muy reducidas, generalmente equipos de microdureza estáticos, cuyos tamaño y profundidad de la huella se pueden adaptar a los componentes del granulado mediante las fuerzas de penetración.

Equipos para ensayo de dureza en barras y varillas

Ensayos de fatiga y ensayos de mecánica de fractura en barras y varillas

Ensayo de fatiga / ensayo de Wöhler
DIN 50100
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Ensayos de fatiga de bajo ciclo (Low Cycle Fatigue, LCF)
ISO 12106, ASTM E606
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Mecánica de la fractura: Crecimiento de grieta da/dN y umbral
ASTM E647
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Mecánica de la fractura: factor crítico de intensidad de tensión K1C
ASTM E399
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Ensayos de fatiga en barras y varillas

Las diferentes aplicaciones en las tecnologías de transporte y energéticas requieren determinadas exigencias en la seguridad de los productos y en los componentes fabricados a partir de estos. Las probetas se someten a cargas alternantes tracción-compresión o cíclicas.

  • Equipos de ensayo servohidráulicos robustos, probados en la práctica
  • Equipos de ensayo robustos con transmisión electromagnética por resonancia
  • Sujeciones de probetas para todos los ensayos más comunes
  • Regulación, control y evaluación desarrollados, programados y producidos por ZwickRoell.

Ensayos de fatiga en barras y varillas bajo carga de torsión

En los productos redondos, es especialmente importante el comportamiento bajo torsión.Para los ensayos estáticos, ZwickRoell ofrece accionamientos que, en combinación con máquinas de ensayos de materiales, pueden aplicar momentos de torsión y determinar los valores característicos correspondientes.Al mismo tiempo, es posible sobreponer varios ejes de fuerza y así ensayar el comportamiento del material según su uso.Gracias al aprovechamiento de la resonancia, se trata no sólo de una forma rápida de realizar ensayos, sino también económica por el consumo de energía muy reducido.En relación con los pulsadores de alta frecuencia (Vibrophore), presenta las siguientes ventajas

  • Construcción de dispositivos a medida del cliente
  • Ensayo más rápido
  • Alta eficiencia energética
  • Reducido mantenimiento

Equipos para ensayos de fatiga en barras y varillas

Ensayo de acero para el armado del hormigón

Como el hormigón es muy resistente a cargas de presión, pero poco a cargas de tracción, se suele reforzar con acero. Los aceros armados se fabrican principalmente en diámetros de 5 mm hasta aprox. 60 mm. Los diámetros más pequeños se procesan para fabricar mallazo o vigas de celosía antes de rellenarlos con hormigón en la obra.

Los ensayos de estos aceros corrugados presentan una especial dificultad ya que, aparte del corte, no se lleva a cabo ningún proceso de preparación de las probetas.

Ensayo de acero para el armado del hormigón
EN ISO 15630-1, ASTM E488, BS 4449
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Ensayo de mallas electrosoldadas y armaduras básicas
ISO 15630-2
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Equipos para ensayos en acero corrugado

Otros ensayos para barras y varillas

Ensayo de flexión por impacto Charpy metal
ISO 148-1
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Ensayo de flexión por impacto Charpy e Izod
ASTM E23
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