Hoy vamos a ver c\u00f3mo se comportan los materiales cuando reciben un impacto repentino. Porque un material puede ser muy fuerte si lo estiras despacio (tracci\u00f3n), pero romperse como el cristal si lo golpeas de golpe.<\/p>\n
Imaginad un p\u00e9ndulo pesado. Colocamos una peque\u00f1a probeta con una muesca<\/b> (un corte en forma de V o U) en la base. Soltamos el p\u00e9ndulo desde una altura conocida, este cae, golpea la probeta, la rompe y contin\u00faa su camino hacia el otro lado.<\/p>\n
Lo que medimos aqu\u00ed no es fuerza, es Energ\u00eda Absorbida<\/b>.<\/p>\n Si el material es tenaz, absorber\u00e1 mucha energ\u00eda para romperse y el p\u00e9ndulo subir\u00e1 poco del otro lado.<\/p>\n<\/li>\n Si es fr\u00e1gil, el p\u00e9ndulo pasar\u00e1 casi sin frenarse.<\/p>\n<\/li>\n<\/ul>\n En este examen solo buscamos una gran verdad: la Tenacidad<\/b> (o resiliencia en contextos espec\u00edficos). Se mide en Julios (J)<\/b>.<\/p>\n \u00bfPor qu\u00e9 la muesca?<\/b> La muesca es vital. Simula una grieta o defecto de fabricaci\u00f3n. Queremos saber qu\u00e9 pasa en el “peor de los casos”. El ensayo Charpy nos dice cu\u00e1n f\u00e1cil es que una grieta crezca a trav\u00e9s del material a gran velocidad.<\/p>\n<\/li>\n Temperatura:<\/b> Este es el factor “secreto”. El ensayo Charpy se suele hacer a distintas temperaturas (desde -196\u00b0C hasta +100\u00b0C) porque la tenacidad cambia radicalmente con el calor o el fr\u00edo.<\/p>\n<\/li>\n<\/ul>\n Aqu\u00ed la estructura cristalina manda.<\/p>\n La Transici\u00f3n D\u00factil-Fr\u00e1gil (DBTT):<\/b> Esto es lo m\u00e1s importante que aprender\u00e9is sobre aceros.<\/p>\n A temperatura ambiente, un acero estructural puede ser d\u00factil (absorbe mucha energ\u00eda, se dobla antes de partir).<\/p>\n<\/li>\n Si lo enfriamos a -20\u00b0C, ese mismo acero puede volverse fr\u00e1gil como el vidrio<\/b>. Su energ\u00eda absorbida cae en picado.<\/p>\n<\/li>\n Ejemplo hist\u00f3rico:<\/i> El Titanic. El acero de su casco ten\u00eda una temperatura de transici\u00f3n alta. En las aguas heladas del Atl\u00e1ntico, se comport\u00f3 de forma fr\u00e1gil ante el impacto del iceberg.<\/p>\n<\/li>\n<\/ul>\n<\/li>\n Estructura:<\/b><\/p>\n Los metales FCC<\/b> (C\u00fabicos Centrados en las Caras) como el Aluminio, Cobre o Aceros Inoxidables Austen\u00edticos<\/b> son los “buenos chicos”. No sufren esa transici\u00f3n dr\u00e1stica. Son tenaces tanto en el calor del desierto como en el fr\u00edo del espacio.<\/p>\n<\/li>\n Los metales BCC<\/b> (C\u00fabicos Centrados en el Cuerpo) como los Aceros al Carbono<\/b> son los que sufren la ca\u00edda de tenacidad con el fr\u00edo.<\/p>\n<\/li>\n<\/ul>\n<\/li>\n<\/ul>\n En los pl\u00e1sticos, el ensayo Charpy es cr\u00edtico porque suelen ser muy sensibles a los golpes (piensa en un juguete barato que se cae y se rompe).<\/p>\n Sensibilidad a la Muesca:<\/b> Los pol\u00edmeros odian las muescas. Si una pieza de pl\u00e1stico tiene un \u00e1ngulo vivo o un corte, su resistencia al impacto baja much\u00edsimo m\u00e1s que en los metales. Por eso en dise\u00f1o de piezas de pl\u00e1stico siempre os pedir\u00e9 “radios de acuerdo” (esquinas redondeadas).<\/p>\n<\/li>\n Temperatura de Transici\u00f3n V\u00edtrea (Tg<\/sub><\/span>):<\/b><\/p>\n Si ensayamos por encima de su Tg<\/sub><\/span> (estado gomoso), el pol\u00edmero absorbe el golpe, se deforma y no rompe f\u00e1cil.<\/p>\n<\/li>\n Si ensayamos por debajo de su Tg<\/sub><\/span> (estado v\u00edtreo), las cadenas moleculares est\u00e1n congeladas, no pueden moverse para amortiguar el golpe y el material estalla (fractura fr\u00e1gil).<\/p>\n<\/li>\n Ejemplo:<\/i> Una manguera de jard\u00edn (PVC<\/span>) es flexible en verano, pero si intentas desenrollarla en un invierno muy fr\u00edo, puede quebrarse.<\/p>\n<\/li>\n<\/ul>\n<\/li>\n<\/ul>\n\n
\n1. La Propiedad Clave: Tenacidad al Impacto<\/h3>\n
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\n2. Comportamiento en Metales (El efecto Titanic)<\/h3>\n
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\n3. Comportamiento en Pol\u00edmeros (Pl\u00e1sticos)<\/h3>\n
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\nResumen Comparativo<\/h3>\n
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\n Caracter\u00edstica<\/strong><\/td>\n Metales (Aceros BCC)<\/strong><\/td>\n Pol\u00edmeros<\/strong><\/td>\n<\/tr>\n<\/thead>\n\n \n Fractura D\u00factil (Alta Energ\u00eda)<\/b><\/span><\/td>\n Superficie gris, fibrosa, deformada.<\/span><\/td>\n Blanqueamiento por estr\u00e9s (stress whitening), deformaci\u00f3n pl\u00e1stica.<\/span><\/td>\n<\/tr>\n \n Fractura Fr\u00e1gil (Baja Energ\u00eda)<\/b><\/span><\/td>\n Superficie brillante, cristalina (granos).<\/span><\/td>\n Superficie lisa, especular, sin deformaci\u00f3n.<\/span><\/td>\n<\/tr>\n \n Factor Cr\u00edtico<\/b><\/span><\/td>\n Temperatura vs. Estructura Cristalina.<\/span><\/td>\n Temperatura vs. Tg<\/sub><\/span> y Velocidad de impacto.<\/span><\/td>\n<\/tr>\n \n Defecto Fatal<\/b><\/span><\/td>\n Inclusiones o grietas internas.<\/span><\/td>\n Muescas superficiales y esquinas vivas.<\/span><\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n\n\n\n