7. Assaigs

A fi de conèixer la idoneïtat d'un material per a una determinada aplicació, o si va a suportar determinats esforços, sol·licitacions o càrregues, hem de valorar, o més aviat, quantificar les anteriors propietats mecàniques.

Les propietats mecàniques es quantifiquen amb exactitud mitjançant assaigs.

Per fer un assaig es prenen mostres del material en qüestió a les que anomenarem provetes, i se sotmeten a diferents proves o assajos ia partir d'aquests i dels seus resultats podrem:

  • Conèixer les propietats dels materials, la influència de la seva composició química o dels tractaments a què s'han sotmès.
  • Predir el possible comportament que tindrà un determinat material.
  • Identificar possibles causes de fallada en servei i procurar posar els mitjans per evitar els errors.
  • Seleccionar els materials més idonis per a usos concrets.

Assaig de tracció

Analitza el comportament d'un material davant un esforç progressiu de tracció fins a la seva ruptura.
Per a això se sotmet a una proveta d'un material, de dimensions normalitzades, a un esforç progressiu. Aquesta va augmentant de longitud (allargament unitari ε =Δl /lo) mentre la seva secció es va reduint, estricció, fins que arriba un moment en què la proveta es trenca.



Estado de la probeta en el inicio de un ensayo de tracción.Finalización del ensayo de tracción con la rotura de la probeta.

Figura: Imatge de D.G.García a Wikimedia sota CC.

Figura: matge de D.G.García a Wikimedia sota CC.



 

Assaig de compressió

Estudia el comportament d'un material sotmès a un esforç progressiu de compressió, fins que aquest es trenca per aixafament.

Probeta de material pétreo sometido a compresión.

Figura: Imatge de Liftarn a Wikimedia sota Domini Públic


 

Assaig de tall o cisallament 

Analitza el comportament d'un material sotmès a un esforç progressiu de tall fins a aconseguir el trencament per lliscament a la secció de tall.

Assaig de flexió

Estudia el comportament d'un material donat suport en els seus extrems i sotmès en la seva part central a un esforç progressivament creixent, comprovant la deformació produïda en ell, fletxa.


Inicio de un ensayo de flexión. La probeta no ha sufrido ninguna deformación.Fin de un ensayo de flexión. La probeta ha sufrido una gran deformación.

Figura: Imatge de ONI escuelas sota CC.

Figura: Imatge de ONI escuelas sota CC



Assaig de vinclament

Analitza un material esvelt al qual se sotmet a un esforç de compressió progressivament creixent, fins a aconseguir la seva flexió lateral o vinclament.

A la fotografia es poden veure diferents deformacions que pot patir un material sotmès a vinclament.


Probeta sometida a pandeo

Figura: Imatge a INTEF sota CC



Assaig de torsió 
Analitza el comportament d'un material sotmès a esforços de torsió progressius fins a aconseguir el seu trencament.


Assaig de resiliència 

L'assaig de resiliència consisteix a trencar una proveta d'un material mitjançant un únic impacte d'un pèndol d'una massa determinada.
La resiliència serà el quocient entre el treball realitzat i la secció de trencament.
Per a la realització d'aquest assaig, reproduït en l'esquema, s'empra un pèndol Charpy com el que veiem a continuació.

Detalle del elemento que impacta sobre la probeta en el péndulo Charpy.Esquema de un péndulo Charpy y de la probeta utilizada en el ensayo.

Figura: Imatge de Romary a Wikimedia sota CC.

Figura: Imatge de Dumontierc a Wikimedia sota CC.



 
 

Assaig de duresa

Sobre la superfície del material a assajar s'aplica una força mitjançant un duròmetre o penetrador , obtenint-se la duresa mitjançant el quocient entre la càrrega aplicada i la superfície de l'empremta que queda sobre el material.

Hi ha diversos mètodes d'assaigs de duresa que es diferencien per la forma del penetrador i per la diferent càrrega aplicada:

  • L'assaig Rockwell.
  • L'assaig Brinell, empra una bola d'acer extradur.
  • L'assaig Vikers utilitza una piràmide de base quadrada d'unes dimensions determinades.

Altres assaigs tecnològics
Es poden realitzar també una sèrie d'assajos tecnològics per intentar predir que comportament tindran els materials davant aquest tipus d'exigències en els processos de fabricació, i així hi haurà assajos de plegat, d'embotició, de forjat, de fatiga ...