T I P O S D E E N S A Y O S a l o s q u e

p u e d e n s e r s o m e t i d o s l o s a c e r o s i n o x i d a b l e s :

Con el ensayo de los materiales podemos determinar los valores de resistencia, verificar las propiedades y establecer el comportamiento de aquellos bajo la acción de las influencias externas. El factor económico juega un rol de importancia en el caso de la fabricación en general, imponiendo conocimiento de los materiales a utilizar, de manera de seleccionarlos para cada fin y poder hacerlos trabajar en el límite de sus posibilidades, cumpliendo con las exigencias de menor peso, mejor calidad y mayor rendimiento. En los ensayos mecánicos podemos determinar la resistencia, elasticidad, plasticidad, ductilidad, tenacidad, fragilidad, etc. Podemos clasificarlos en ensayos destructivos (alteran las condiciones del material, generando la rotura del mismo) y ensayos no destructivos (nos permite obtener información de la pieza no alterando sus condiciones y por lo tanto no provocando daños en el mismo). Podemos observar que ensayos aplicados sobre determinadas piezas se consideran destructivos, ya que alteran sus condiciones, pero aplicados sobre otras piezas, se consideran no destructivos. Un ejemplo es la determinación de dureza. Si lo hacemos sobre una superficie que requiere una terminación muy buena, la impronta será inaceptable, en cambio si lo hacemos sobre el domo de una caldera, la impronta no tendrá influencia alguna en el uso futuro de la caldera. Ahora bien, si realizamos una medición de dureza mediante un método no destructivo, no alterará las condiciones en ambos casos. Estos Ensayos No Destructivos son herramientas de control de calidad o proceso que permite diagnosticar preventivamente las condiciones de un equipamiento, deterioro de un componente o su mal funcionamiento, análisis de piezas recién fabricadas o reparadas. De igual manera se puede decir, que si se aplica un método no destructivo empleando un procedimiento inapropiado, puede generar condiciones que provoque daños en las piezas inspeccionadas, un ejemplo de ello es aplicar líquidos penetrantes inapropiados en el control de piezas de acero inoxidable austenítico.

1 - E N S A Y O S D E S T R U C T I V O S : A l g u n o s d e e l l o s s o n :

A - T R A C C I Ó N (ensayo estático)

Para conocer las cargas que pueden soportar los materiales, se efectúan ensayos para medir su comportamiento en distintas situaciones. Un cuerpo se somete a tracción simple cuando sobre sus secciones transversales se le aplican cargas normales uniformemente repartidas y de modo de tender a producir su alargamiento. El ensayo destructivo más importante es el ensayo de tracción, en donde se coloca una probeta en una máquina de ensayo consistente de dos mordazas, una fija y otra móvil. Se procede a medir la carga mientras se aplica el desplazamiento de la mordaza móvil. Un esquema de la máquina de ensayo de tracción se muestra en la Fig 7.

Figura 7 Máquina de Ensayo de Tracción

La máquina de ensayo impone la deformación desplazando el cabezal móvil a una velocidad seleccionable. La celda de carga conectada a la mordaza fija entrega una señal que representa la carga aplicada, las máquinas poseen un plotter que

grafica en un eje el desplazamiento y en el otro eje la carga leída.La Figura 8 muestra el gráfico obtenido en una máquina de ensayo de tracción para un acero.

Figura 8

Curva Fuerza-Deformación de un Acero.

Las curvas tienen una primera parte lineal llamada zona elástica, en donde la probeta se comporta como un resorte: si se quita la carga en esa zona, la probeta regresa a su longitud inicial.

Se tiene entonces que en la zona elástica se cumple:

F = K (L - L0)

F: fuerza K: cte del resorte L: longitud bajo carga L0: longitud inicial

Cuando la curva se desvía de la recta inicial, el material alcanza el punto de fluencia, desde aquí el material comienza a adquirir una deformación permanente. A partir de este punto, si se quita la carga la probeta quedaría más larga que al principio. Deja de ser válida nuestra fórmula F = K (L - L0) y se define que ha comenzado la zona plástica del ensayo de tracción. El valor límite entre la zona elástica y la zona plástica es el punto de fluencia (yield point) y la fuerza que lo produjo la designamos como:

F = Fyp (yield point)

Luego de la fluencia sigue una parte inestable, que depende de cada acero, para llegar a un máximo en F = Fmáx. Entre F = Fyp y F = Fmáx la probeta se alarga en forma permanente y repartida, a lo largo de toda su longitud. En F = Fmáx la probeta muestra su punto débil, concentrando la deformación en una zona en la cual se forma un cuello.

La deformación se concentra en la zona del cuello, provocando que la carga deje de subir. Al adelgazarse la probeta la carga queda aplicada en menor área, provocando la ruptura.

La figura 9 muestra la forma de la probeta al inicio, al momento de llegar a la carga máxima y luego de la ruptura.

F i g . 9 M a q u i n a e n s a y o

B - C O M P R E S I O N

El ensayo de compresión es poco frecuente en los metales y consiste en aplicar a la probeta, en la dirección de su eje longitudinal, una carga estática que tiende a provocar un acortamiento de la misma y cuyo valor se irá incrementando hasta la rotura o suspensión del ensayo. El diagrama obtenido en un ensayo de compresión presenta para los aceros, al igual que el de tracción un periodo elástico y otro plástico. En los gráficos de metales sometidos a compresión, que indica la figura siguiente obtenidas sobre probetas cilíndricas de una altura doble con respecto al diámetro, se verifica lo expuesto anteriormente, siendo además posible deducir que los materiales frágiles (fundición) rompen prácticamente sin deformarse, y los dúctiles, en estos materiales el ensayo carece de importancia, ya que se deforman continuamente hasta la suspensión de la

aplicación de la carga, siendo posible determinar únicamente, a los efectos comparativos, la tensión al limite de proporcionalidad. En los ensayos de compresión, la forma de la probeta tiene gran influencia, por lo que todos ellos son de dimensiones normalizadas. El rozamiento con los platos de la maquina hace aparecer, como dijimos, un estado de tensión compuesta que aumenta la resistencia del material, la influencia de estas tensiones va disminuyendo hacia la sección media de la probeta, razón por la cual se obtiene mejores condiciones de compresión simple cuando están se presenta con forma prismáticas o cilíndricas de mayores alturas, las que se limitan, para evitar el efecto del flexionamiento lateral debido al pandeo. En general es posible efectuar las mismas determinaciones que en el ensayo de tracción, por lo que solo insistiremos en las más importantes. Resistencia estática ala compresión:

Tensión al limite proporcional:

En los metales muy maleables, que se deforman sin rotura, la tensión al límite proporcional resulta el único valor empleado a los fines comparativos. Tensión al límite de aplastamiento:

El valor de Pf que corresponde al límite de aplastamiento es equivalente al de fluencia por tracción, no presentándose en forma tan nítida como este ni aun en los aceros muy blandos, por lo que generalmente se calcula, en su reemplazo, la tensión de proporcionalidad. Acortamiento de rotura

correspondiente al alargamiento de rotura por tracción. Ensanchamiento transversal.

Corresponde a la estricción en tracción.

C - R E S I L I E N C I A ( O D E I M P A C T O ) (ensayo dinámico)

El ensayo Charpy (péndulo de Charpy) permite calcular cuánta energía logra disipar una probeta al ser golpeada por un pesado péndulo en caída libre (Figura 17). El ensayo entrega valores en Joules, y éstos pueden diferir fuertemente a diferentes temperaturas. La Figura 18 permite evaluar la diferencia entre probetas antes y después del ensayo.

Figura 17

Máquina para pruebas de impacto

Figura 18

Probetas de un ensayo de impacto

El ensayo de impacto consiste en dejar caer un pesado péndulo, el cual a su paso golpea una probeta que tiene forma paralelepípeda ubicada en la base de la máquina.La probeta posee un entalle estándar para facilitar el inicio de la fisura; este entalle recibe el nombre de V-Notch. Luego de golpear la probeta, el péndulo sigue su camino alcanzando una cierta altura que depende de la cantidad de energía disipada al golpear. Las probetas que fallan en forma frágil se rompen en dos mitades, en cambio aquellas con mayor ductilidad se doblan sin romperse. Este comportamiento es muy dependiente de la temperatura y la composición química, esto obliga a realizar el ensayo con probetas a distinta temperatura, para evaluar la existencia de una "temperatura de transición dúctil-frágil". A mayor temperatura es mayor la energía para romper el material, y con poca temperatura, el material, se fractura con poca energía absorbida. A temperaturas elevadas el material se comporta de manera dúctil con gran deformación y estiramiento antes de romperse. A temperaturas reducidas el material es frágil y se observa poca deformación en el punto de fractura. La temperatura de transición es aquella a la cual el material cambia de presentar una fractura dúctil a una frágil. Este ensayo se lleva a un gráfico como el mostrado en la Figura 19 en donde se puede apreciar un fuerte cambio en la energía disipada para algunos aceros de bajo carbono. Mientras que el níquel no muestra una variación notable.

La tenacidad es la medida de la cantidad de energía que un material puede absorber ante una fractura.

La energía absorbida del material es igual a la energía potencial

Al realizar la prueba de impacto da los siguientes ángulos.

Acero 1020 inicial 89 final 87

Acero 1045 inicial 89 final 87

Altura inicial de 0.89 m

Altura final

FIG 19. Resultados de pruebas de impacto para varias aleaciones, medidos a través de un intervalo de temperatura.

D - D E F L E X I O N :

El esfuerzo de flexión puro o simple se obtiene cuando se aplican sobre un cuerpo pares de fuerza perpendiculares a su eje longitudinal, de modo que provoquen el giro de las secciones transversales con respecto a los inmediatos. Sin embargo y por comodidad para realizar el ensayo de los distintos materiales bajo la acción de este esfuerzo se emplea generalmente a las mismas comportándose como vigas simplemente apoyadas, con la carga concentrada en un punto medio (flexión practica u ordinaria). En estas condiciones además de producirse el momento de flexión requerido, se superpone un esfuerzo cortante, cuya influencia en el calculo de la resistencia del material varia con la distancia entre apoyos, debido a que mientras los momentos flectores aumentan o disminuyen con esta, los esfuerzos cortantes se mantienen constantes, como puede comprobarse fácilmente en la figura, por lo que será tanto menor su influencia cuanto mayor sea la luz entre apoyos. Es por esta razón que la distancia entre los soportes de la probeta se han normalizado convenientemente en función de la altura o diámetro de la misma, pudiendo aceptar entonces que la acción del esfuerzo de corte resulta prácticamente despreciable. Para ensayos más precisos la aplicación de la carga se hace por intermedio de dos fuerzas con lo que se logra “flexión pura”.

Resistencia a la flexión: La formula de la tensión será, como ya sabemos la relación del esfuerzo con la sección donde actúa. El momento flector máximo en la viga es igual:

Mfmax = P . ( L – d ) / 4 Siendo P la carga total, L la distancia entre apoyos y d la separación entre las cargas (ver dibujo en la pag. Siguiente)

Si el modulo resistente Wz es: Wz = p . d³ /32

Remplazando en la formula que determina la tensión y considerando el momento flector máximo, obtenemos la “resistencia estática o modulo de rotura de la flexión”.

Probeta sometida a flexión Probetas SAE 1015 y 1045 al suspender el ensayo

E – D E F A T I G A ( e n s a y o p e r i ó d i c o )

Un ensayo especial es el ensayo de fatiga con probeta rotatoria (Figura 20), en el cual una probeta se hace girar por medio de un motor, mientras se le aplica una carga conocida. La probeta queda sometida a una flexión alternada, que se

traduce en que un punto cualquiera de la probeta queda sometido a un ciclo de cargas que va de tracción a compresión. Esto produce fisuras que se van propagando lentamente, reduciendo el área hasta un punto tal en que la probeta no pueda resistir la carga aplicada y se rompe.

Figura 20

Máquina de Ensayo de Fatiga.

Figura 21

Probeta Estandarizada del Ensayo de Fatiga

La Figura 21 muestra la probeta estandarizada que se usa en este ensayo.

Variando el peso aplicado en el ensayo, y anotando la cantidad de ciclos que la probeta resistió antes de romperse, se puede obtener el gráfico de la Figura 22.

Figura 22

La curva es decreciente hasta el millón de ciclos, luego de los cuales la probeta no se rompe. Esta carga que no logra romper la probeta, es la carga de vida infinita y el esfuerzo que provoca es el llamado límite de resistencia a la fatiga: Se .

Este valor Se se utilizará para diseñar elementos sometidos a cargas fluctuantes, como es el caso de los ejes en general.

F. ENSAYO DE TORSIÓN

El ensayo de torsión consiste en aplicar un par torsor a una probeta por medio de un dispositivo de carga y medir el ángulo de torsión resultante en el extremo de la probeta. Este ensayo se realiza en el rango de comportamiento linealmente elástico del material. Los resultados del ensayo de torsión resultan útiles para el cálculo de elementos de máquina sometidos a torsión tales como ejes de transmisión, tornillos, resortes de torsión y cigüeñales. Las probetas utilizadas en el ensayo son de sección circular. El esfuerzo cortante producido en la sección transversal de la probeta (t ) y el ángulo de torsión (q ) están dados por las siguientes relaciones:

;

Donde T: Momento torsor (N.m)

C: Distancia desde el eje de la probeta hasta el borde de la sección transversal (m) c = D/2

: Momento polar de inercia de la sección transversal (m4)

G: Módulo de rigidez (N/m2)

L: Longitud de la probeta (m)

Fig19. Ang. de torsión

La máquina consta de una barra (1), que soporta todas las partes de la misma. Las patas ajustables (2), permiten la nivelación de la máquina.

Los mandriles (3, 4) son para fijar las probetas. Del lado derecho de la máquina, se tiene un reductor de velocidad, de tornillo sinfín y rueda helicoidal, en cuya flecha de salida está montado un mandril (3). La base del reductor, está fija en la barra (1) y fijarlo, si se desea, en cualquier punto con la palanca (6) y la cuña (7).

El transportador (8) mide aproximadamente los ángulos totales de torsión de la probeta.

El volante (9) montado en la flecha de entrada del reductor, permite aplicar el par de torsión.

Del lado izquierdo de la máquina, se tiene el cabezal con el otro mandril (4) y el sistema electrónico de registro. Este sistema de registro, emplea como transductor una celda de carga (10) unida al mandril (4) mediante un eje (11), montado sobre baleros (12) para reducir al mínimo la fricción.

La cubierta (13) contiene también las partes electrónicas del sistema de registro de la carga. En el display (14) se puede leer el valor del par aplicado a la probeta en kg. - cm.

En el lateral derecho, se tiene un interruptor para encender/apagar la máquina (15). En la parte trasera, el fusible de protección (16) y la clavija para conectar la máquina en 115 V. (17).

Finalmente, en el lateral derecho del cabezal, se encuentra el ajustador a cero del sistema (18).

OPERACIÓN DEL TORSIÓMETRO

El torsiometro es una figura de precisión para medir directamente en la probeta, el ángulo de torsión de la misma.

En la figura 2 se muestra un dibujo esquemático del torsiometro. Este se monta sobre la sección cilíndrica de la probeta (1) y primero se fija la pieza (6) mediante su tornillo (2)

Las piezas (3), (4) y (5), forman un conjunto que se coloca después de haber situado el separador (7). Este separador permite tener entre puntas de los tornillos (2) una distancia de exactamente 50 mm.

La tuerca (3), permite fijar el brazo (4) contra la pieza (5). El apriete contra el separador. Debe permitir el deslizamiento de las partes.

La pieza (6) tiene un brazo donde se monta al comparador (8), cuyo palpador hace contacto con la pieza (4), para medir el desplazamiento relativo entre las dos secciones de apoyo entre puntos.

Cuando se tiene fijo el torsiometro en la probeta y esta se sujeta a esfuerzo, se presenta un giro entre las secciones coincidentes con los ejes de los tornillos (2) y este giro se transmite por la pieza (4) hasta el vástago del comparador que registrara en su carátula una cierta magnitud en centésimos de milímetros.

2 - ENSAYOS NO DESTRUCTIVOS

Algunos de ellos son:

A - D E D U R E Z A (ensayo estático)

El ensayo de Dureza Superficial, es la resistencia de un material a ser marcado por otro, o sea que este ensayo mide la capacidad del material de resistir la penetración. Se prefiere el uso de materiales duros cuando éstos deben resistir el roce con otros elementos. Es el caso de las herramientas de construcción (palas, carretillas, pisos, tolvas). El ensayo es realizado con indentadores en forma de

esferas, pirámides o conos. Estos elementos se cargan contra el material accionados por medio de una carga y se procede a medir el tamaño de la huella que dejan. Es un ensayo fácil y no destructivo; puede realizarse en cualquier sitio, ya que existen durómetros fácilmente transportables. Una de las ventajas del ensayo de dureza es que los valores entregados pueden usarse para hacer una estimación de la resistencia a la tracción. La dureza superficial puede aumentarse añadiendo al material una capa de carbono, en un tratamiento térmico denominado cementación.

La clasificación y los métodos varían con cada material, dando origen a los números de dureza:

HBN (Hardness Brinell Number). Consiste en comprimir sobre la superficie del material a ensayar una bolilla de acero muy duro durante un cierto tiempo (t) produciendo una impresión con forma a casquete esférico. Resulta de dividir la carga aplicada por la superficie dada del casquete.

Constante de ensayo: la resistencia de penetración varia con la solicitación y el penetrador => la dureza estará en función de la carga de ensayo y el diámetro de la bolilla. HRA, HRB, HRC, ... (Hardness Rockwell series A, B, C, ...). Se calcula la dureza en base a la profundidad de penetración y la carga total no se aplica en forma continua. Hay una carga inicial y otra adicional (varia según las condiciones de ensayo). El valor se obtiene en directa del dial del indicador. La dureza esta dada por el incremento de penetración debido a la acción de la carga adicional y una vez suprimida ésta

HVN (Hardness Vickers Number). Es semejante a la de Brinell o sea su valor depende de la carga aplicada y de la superficie de la impronta o huella. Las cargas varían de 1 a 120 kgf y el penetrador es una punta de diamante con forma piramidal.

A continuación se detalla el procedimiento y el cálculo de cada uno de estos números estandarizados.

Ensayo BRINELL.

Indentador: Esfera de 10mm de acero o carburo de tungsteno.

Carga = P

Fórmula: HBN = Ensayo VICKERS

Indentador: Pirámide de diamante

Carga = P

Fórmula: HVN = 1,72

Ensayo ROCKWELL A, C, D

Indentador: Cono de diamante (HRA, HRC, HRD)

Carga:

PA = 60 Kg PC = 150 Kg PD = 100 Kg

Formula: HRA, HRC, HRD = 100 - 500t

Ensayo ROCKWELL B, F, G, E

Indentador:

Esfera de acero f = 1/16 ‘’ (HRB, HRF, HRG)

Esfera de acero f = 1/8 ‘’ (HRE)

Carga:

PB = 100 Kg PF = 60 Kg PG = 150 Kg PE = 100 Kg

Formula: HRB, HRF, HRG, HRE = 130 - 500t

Durómetro

B - LÍQUIDOS PENETRANTES

Este ensayo por Líquidos Penetrantes es considerado uno de los mejores métodos de testeo para la detección de discontinuidades superficiales en materiales exentos de porosidad. Su objetivo es:

- DETECTAR GRIETAS SUPERFICIALES POR MEDIO DE TINTAS PENETRANTES.

- DETERMINAR LAS DIFERENTES DISCONTINUIDADES COMO REVELANTES Y NO RELEVANTES.

- EVALUAR LAS DISCONTINUIDADES PARA REPARAR O DESCARTAR UNA PIEZA

Este método esta basado en la penetración de un liquido dentro de las fisuras y esto ocurre debido al fenómeno de la Capilaridad que es la propiedad de penetración de un liquido en lugares extremamente pequeños debido a sus características físico-químicas, tal como la tensión superficial de este liquido mencionado. Una vez dentro de la fisura se provoca la absorción de este líquido hacia la superficie del material a través del uso de un agente absorbente denominado Revelador. Con el contraste formado entre la superficie del material y el líquido absorbido en la superficie se forma lo que llamamos indicación, que puede ser visualizada bajo luz común, si el líquido utilizado es rojo (Inspección Visible) o bajo luz ultravioleta ( luz negra ), si el líquido utilizado fuera fluorescente (Inspección Fluorescente). Se determina entonces que para un Ensayo por Liquido Penetrante debemos seguir algunos pasos:

2.1. Limpieza Previa Es necesaria la Limpieza Previa de la superficie antes de la aplicación del Liquido Penetrante, pues si la superficie de la pieza estuviera conteniendo aceites, grasas u otras suciedades que puedan obstruir la abertura de la fisura, el Liquido

Penetrante cuando es aplicado en la superficie no conseguirá penetrar en la fisura por lo que el ensayo estará totalmente comprometido. Es necesario también que después del proceso de limpieza la superficie de ensayo este completamente seca, pues si existiera la presencia de cualquier líquido dentro de la fisura, este impedirá la penetración del líquido penetrante y el ensayo también estará comprometido. Este cuidado deberá ser redoblado en el caso de utilizarse Desengrasantes a base de agua para promover esta limpieza. 2.2. Aplicación de Líquido Penetrante El Liquido Penetrante puede ser aplicado en la superficie de la pieza de varias maneras, pues el objetivo principal es formar un filme sobre esta superficie, para que en cualquier parte del material a ensayar este cubierto con Liquido Penetrante y por lo tanto pueda ser posible detectar una fisura. Las técnicas de aplicación más utilizadas son la aplicación a pincel, pistola de pintura, aerosol. La inmersión, se utiliza cuando se analizan piezas pequeñas, aplicándose normalmente a un proceso de producción seriada. El Líquido penetrante deberá estar sobre la superficie en inspección por un periodo denominado Tiempo de Penetración, que es el tiempo necesario para que el Líquido penetre en el interior de la fisura. Este tiempo en promedio varia entre 10 a 30 minutos. 2.3. Remoción de Líquido Penetrante Luego de terminar el tiempo de penetración, el líquido penetrante debe ser removido de la superficie de inspección. El modo como es realizada la remoción también es una forma de clasificación del tipo del líquido penetrante:

a) Lavable al Agua: Se remueve el exceso de Liquido Penetrante de la superficie a través de un lavado con agua. Este tipo de penetrante ya posee en su composición un aditivo emulsionante que facilita su remoción cuando entra en contacto con el agua. b) Post Emulsificable: (Normalmente para Líquidos Penetrantes

Fluorescente): Como este tipo de Penetrante no posee ningún emulsionante en su composición es necesario que el exceso del Penetrante que esta en la superficie de ensayo entre en contacto primero con un producto especial llamado Emulsificador. El emulsificador tiene la función de tornar el Penetrante lavable al agua. Un lavado posterior con agua remueve todo exceso de Penetrante de la superficie de inspección. Es el tipo de penetrante mas sensible y mas utilizado en el sector aeronáutico.

c) Removible al solvente: El exceso de este penetrante normalmente se remueve con el auxilio de un solvente de limpieza. Con la utilización de paños secos y de algodón se puede remover gran parte del exceso del Penetrante y posteriormente con el mismo tipo de paño pero ahora humedecido con un solvente, se remueve el resto del exceso. Este tipo de Penetrante se torna bastante sensible cuando se aplica en superficies planas.

2.4 Revelación La etapa de la revelación es la etapa en que se forman las indicaciones sobre la superficie en inspección. La función del Revelador es exactamente la de absorber hacia la superficie el resto del Liquido Penetrante que quedo contenido dentro de la discontinuidad (fisura) después de la etapa de remoción del exceso. Los Reveladores se presentan en tres formas básicas:

a. Reveladores Acuosos b. Reveladores No Acuosos

c. Reveladores seco Siendo que el mas sensible de ellos es el revelador No Acuoso por propiciar una camada de revelador mucho mas uniforme y que por ser diluido en un solvente especifico posee un tiempo de secado adecuado a la mejor definición de las indicaciones que se formen. Cuando el Penetrante utilizado es del tipo rojo, se utiliza un Revelador que forme una película bien blanca y mas espesa, pues así el color rojo de la indicación revelada forma un excelente contraste con la película blanca del revelador. Por otro lado cuando el Penetrante utilizado es del tipo fluorescente, el revelador utilizado (seco o acuoso) forma una película menos espesa, pero es altamente absorbente, pues el contraste visual en el momento de la inspección ( en este caso realizado bajo luz ultravioleta y en cámara oscura) se deberá dar entre la superficie en ensayo ( que aparece levemente azulada) y el color bajo luz ultravioleta del Penetrante que formo la indicación.

2.5. Inspección Final La inspección visual que se realiza después de la preparación de la superficie por las etapas anteriormente explicadas puede ser realizada bajo luz blanca o visible cuando el Líquido Penetrante utilizado es del tipo rojo. En este caso la incidencia de la luz visible en el punto de la inspección debe tener una intensidad luminosa de no menos 1000 lux, según la recomendación de la Norma ASTM E 1417. En el caso del uso de Liquido Penetrante Fluorescente la inspección final deberá ser realizada bajo luz ultravioleta (Negra) y también en una cabina oscura exenta de luz visible (luz común). Para este caso la intensidad de luz ultravioleta mínima exigida por la Norma ASTM E 1417 es de 1000 uW/ cm

2.

C. ULTRASONIDOS

Se utilizan frecuencias superiores a los 20 Khz y son inaudibles para los humanos al no sobrepasar el umbral de la percepción acústica.

Las ondas ultrasónicas se propagan en cualquier medio si son de tipo longitudinal y sólo en cuerpos sólidos si son transversales. Tienen la propiedad de propagarse en el vacío y de depender de la naturaleza de su medio de propagación en cuanto a su velocidad.

Los ultrasonidos sufren fenómenos de reflexión, refracción y difusión, de igual forma que las ondas acústicas y luminosas, dependiendo su propagación de la impedancia acústica del medio en que lo hagan. De esta forma, cuando un haz de ultrasonidos llega a la superficie de separación de dos medios cuyas impedancias acústicas son diferentes, una parte del haz se refleja, otra es refractada, y una tercera, se difunde.

En esta propiedad se basan las múltiples aplicaciones de los ultrasonidos en los ensayos no destructivos, ya que una onda ultrasónica propagándose en un material es reflejada cuando se encuentra con la más tenue capa de aire.

Este ensayo se realiza sobre todo para ensayar materiales que puedan tener grietas o defectos en el interior de su estructura y que a simple vista no se pueden apreciar.

Con esta prueba se pueden detectar y cuantificar en tamaño y grosor las posibles grietas o defectos internos del material. También se pueden medir espesores de piezas con una gran precisión.

D.PARTÍCULAS MAGNÉTICAS

Las discontinuidades cerca de la superficie los materiales ferromagnéticos se pueden detectar mediante pruebas con partículas magnéticas. Se induce un campo magnético en el material a probar produciendo líneas de flujo. Si en el material está presente alguna discontinuidad, la reducción en permeabilidad magnética del material debida a la discontinuidad altera la densidad de flujo del campo magnético. Las fugas de las líneas de flujo hacia la atmósfera circundante crean polos norte y locales, que atraen partículas de polvo magnético. Para un mejor movimiento, las partículas se pueden agregar en seco o en un fluido como agua o aceite ligero. También, para ayudar detección, pueden teñirse o recubrirse de un material fluorescente.

A fin de poder detectar discontinuidades mediante la inspección con partículas magnéticas deben satisfacerse varios requisitos:

1. La discontinuidad debe ser perpendicular a las líneas de flujo. Por lo que métodos diferentes de imposición del campo magnético detectarán discontinuidades con orientaciones distintas.

2. La discontinuidad debe estar cerca de la superficie, o de lo contrario las líneas de flujo simplemente se unirán en vez de escapar del material. La prueba con partículas magnéticas es también adecuada para la localización de grietas de templado, grietas por fatiga o grietas inducidas por esmerilado o rectificado, ya que todas ellas ocurren en la superficie.

3. La discontinuidad debe tener una permeabilidad magnética inferior a la del metal.

4. Solamente se pueden probar materiales ferromagnéticos