Evaluación de propiedades mecánicas y de fractura mediante el ensayo miniatura de punzonado

Aspectos nuevos e innovadores

Se propone un nuevo procedimiento de ensayo, que permita obtener las propiedades a fractura del material, en los casos que no se dispone de una cantidad suficiente de material para poder realizar ensayos normalizados.

Principales ventajas derivadas de su utilización

La metodología desarrollada pretende convertirse en un nuevo procedimiento de ensayo, que permita obtener las propiedades a fractura del material, en los casos que no se dispone de una cantidad suficiente de material para poder realizar ensayos normalizados. La generación de la fisura inicial en las probetas SPT, previa al ensayo, se ha realizado a través de microfisuración por láser. Tras una calibración inicial, el láser es aplicado longitudinalmente a partir de la cara inferior, desde el centro de un lado de la probeta hacia el centro del lado opuesto.

Características técnicas

El ensayo miniatura de punzonado o “Small Punch Test” (SPT) consiste básicamente en un punzonado sobre una probeta cuadrada o circular de reducidas dimensiones, mediante un punzón de gran rigidez, estando la periferia de la probeta empotrada por dos matrices (ver apartado imagen).
Por otro lado, el diagrama FAD (failure assessment diagrames) un procedimiento para la evaluación de la integridad estructural de cualquier componente fisurado. Dicho diagrama considera el efecto de la fisura, geometría y propiedades del material como la tenacidad a fractura teniendo en cuenta el comportamiento plástico del mismo. Se asume que el fallo del componente o probeta se produce en el momento en el que se alcanza la línea de fallo definida por el diagrama FAD, la cuál se puede definir mediante diferentes niveles de análisis, en función de las propiedades del material disponible.
Se ha establecido un procedimiento integrado entre el ensayo de probetas SPT prefisuradas y el diagrama FAD, apoyándose el estudio en la simulación numérica, con el objetivo de estimar y determinar cuantitativamente la tenacidad a fractura de aceros. A partir de una porción de material del tamaño de una moneda de céntimo, el trabajo desarrollado permite estimar las propiedades más importantes desde el punto de vista resistente y de fractura.

Aplicaciones

El ensayo miniatura de punzonado podría ser aplicado en la caracterización de soldaduras. También sería valido para estudiar el material degradado de las centrales térmicas y nucleares dentro de sus programas de inspección.

Relación comercial deseada

Acuerdo comercial, Acuerdo de licencia, Cooperación técnica: un mayor desarrollo, Cooperación Técnica: testar nuevas aplicaciones; Cooperación Técnica: adaptación a necesidades específicas.