Designacion: A 370 05Mtodos Estndar de Ensayos y Definiciones
Para Ensayos Mecnicos de Productos de AceroEsta norma es emitida
bajo la designacin A370, el nmero que sigue la designacin indica el
ao de adopcin original, o en caso de revisin indica el ao de
revisin. Un nmero en parntesis indica el ao de la ltima reprobacin.
Un smbolo psilon indica un cambio editorial desde la ltima revisin
o reprobacin.Esta norma ha sido aprobada por el departamento de
defensa.1. Scope*1.1 Estos mtodos de Ensayos cubren procedimientos
y definiciones para los ensayos mecnicos de aceros forjados y de
fundicin, aceros inoxidables, y aleaciones relacionadas. Los
ensayos descritos aqu son usados para determinar propiedades
requeridas para la especificacin de productos. Las variaciones en
los ensayos deben evitarse y los mtodos estndar de ensayos deben
seguirse para obtener resultados reproducibles y comparables. En
aquellos casos donde los requerimientos del ensayo para ciertos
productos son nicos o que difieren con estos procedimientos
generales, los requerimientos para los ensayos de los productos
deben ser controlados.1.2 Los siguientes ensayos mecnicos son
descritos:SeccionTension5 a
13Flexion14Dureza15Brinell16Rockwell17Portable18Impacto19 a
28Palabras clave291.3 Anexos que cubren detalles relacionados con
ciertos productos:AnnexBar ProductsA1.1Tubular ProductsAnnex
A2FastenersAnnex A3Round Wire ProductsAnnex A4
y tensin pueden ser determinados en unidades pulgada-libra. La
deformacin determinada en tramos calibrados de 2 a 8 pulgadas
pueden ser reportadas en tramos calibrados de 50 o 200mm en
unidades del Sistema Internacional. De igual forma, cuando se haga
referencia a este documento se haga referencia por un producto con
unidades pulgada-libra, los valores de fluencia y tensin pueden ser
determinados en unidades SI, y luego ser convertido a valores
pulgada-libra. 1.6 Debe consultarse las prcticas A 880 y E 1595
cuando haya necesidad de informacin de criterios para la evaluacin
de laboratorios de ensayos mecnicos.1.7 Esta norma no intenta
cubrir todas las medidas de seguridad, de haber alguna, asociada
con su uso. Es la responsabilidad del usuario de la norma
establecer prcticas de salud y seguridad y de determinar las
limitaciones de las regulaciones apropiadas antes de su
uso.2.Documentos Relacionados:2.1 ASTM Standards: 3A 703/A 703M
Specification for Steel Castings, GeneralRequirements, for
Pressure-Containing PartsA 781/A 781M Specification for Castings,
Steel and Alloy, Common Requirements, for General Industrial UseA
833 Practice for Indentation Hardness of Metallic Mate-Converting
Percentage Elongation of Round Specimens toEquivalents for Flat
Specimens
Annex A6
rials by Comparison Hardness TestersA 880 Practice for Criteria
for Use in Evaluation of TestingTesting Multi-Wire StrandAnnex
A7Rounding of Test DataAnnex A8Methods for Testing Steel
Reinforcing BarsAnnex A9Procedure for Use and Control of Heat-Cycle
SimulationAnnex A101.4 Valores expresados en unidades pulgada-libra
deben considerarse el estndar.1.5 Cuando se hace referencia a este
documento por un producto con especificaciones mtricas, los valores
de fluencia1 These Estos Ensayos y definiciones estan bajo la
jurisdiccion del comite ASTM A01 de aceros, aceros inoxidables y
aleaciones relacionadas son una responsabilidad directa del comite
A01.13
Laboratories and Organizations for Examination and In- spection
of Steel, Stainless Steel, and Related AlloysE4 Practices for Force
Verification of Testing MachinesE6 Terminology Relating to Methods
of Mechanical Test- ingE8 Test Methods for Tension Testing of
Metallic MaterialsE 8M Test Methods for Tension Testing of Metallic
Mate- rials [Metric]E 10 Test Method for Brinell Hardness of
Metallic Materi- als3 Para referencias de los estandares ASTM,
visite the ASTM website, www.astm.org, or contact ASTM Customer
Service at [email protected].
A 370 05E 18 Test Methods for Rockwell Hardness and
RockwellSuperficial Hardness of Metallic MaterialsE 23 Test Methods
for Notched Bar Impact Testing ofMetallic MaterialsE 29 Practice
for Using Significant Digits in Test Data toDetermine Conformance
with SpecificationsE 83 Practice for Verification and
Classification of Exten- someter SystemE 110 Test Method for
Indentation Hardness of MetallicMaterials by Portable Hardness
TestersE 190 Test Method for Guided Bend Test for Ductility
ofWeldsE 290 Test Method for Bend Testing of Material for Duc-
tilityE 1595 Practice for Evaluating the Performance of Me-
chanical Testing Laboratories42.2 ASME Document:5ASME Boiler and
Pressure Vessel Code, Section VIII, Division I, Part UG-83.
Precauciones Generales3.1 Ciertos mtodos de fabricacin, como los de
doblado y de soldadura, u operaciones que involucran calentamiento,
puede afectar las propiedades del material bajo ensayo. Por lo
tanto las especificaciones del producto deben cubrir la etapa de
manufactura donde ensayos mecnicos deben ser hechos. Las
propiedades mostradas por los ensayos antes de su fabricacin pueden
ser no representativos del producto despus ha sido fabricado.3.2
Mecanizado o preparacin inadecuada de los especmenes de prueba
puedan dar resultados errneos. Debe asegurarse un mecanizado
correcto. Especmenes mecanizados de manera inapropiada debern ser
descartados y substituidos por otros especmenes.3.3 Fallos en los
especmenes tambin pueden afectar los resultados. Si cualquier
espcimen de prueba desarrolla fallas, la prueba deber ser
repetida.3.4 Si cualquier espcimen de prueba falla debido a fallas
mecnicas como un fallo en el equipo del ensayo o preparacin
inadecuada del espcimen, este deber ser sustituido por otro.4.
Orientacin de los especmenes de Prueba.4.1 Los trminos Ensayo
longitudinal y Ensayo transversal son usados nicamente para
productos forjados, y no son aplicables a productos de fundicin.
Cuando tal referencia sea hecha a un espcimen de prueba, aplican
las siguientes definiciones:4.1.1 Ensayo Longitudinal, de no ser
definido de otra manera, significa que el eje longitudinal del
espcimen es paralelo la direccin de la mayor extensin del acero
durante su forja. El esfuerzo aplicado a un espcimen bajo un ensayo
de tensin longitudinal es en la direccin de la mayor extensin, y el
eje de pliegue de un ensayo de flexin de un espcimen es en ngulo
recto de la direccin de la mayor extensin. (Fig. 1, Fig. 2a, y
2b).
FIG. 1 La relacin de muestras de anlisis a la direccin de
laminado o de extensin (Aplicable a los productos forjados
generales)4.1.2 Ensayo Transversal, de no ser definida de otra
manera, significa que el eje longitudinal del espcimen esta a
ngulos rectos a la direccin de la mayor extensin, del acero durante
la forja. El esfuerzo aplicado a un espcimen en un ensayo de tensin
transversal forma un ngulo recto con la mayor extensin, y el eje de
pliegue de un ensayo de flexin en un espcimen es paralelo a la
mayor extensin. (Fig. 1).4.2 Los trminos Ensayo radial y Ensayo
tangencial son usados en especificaciones de materiales para
algunos productos forjados circulares y no son aplicables a
materiales de fundicin. Cuando tal referencia sea hecha a un
espcimen de prueba, las siguientes definiciones aplican:4.2.1
Ensayo Radial, de no ser definida de otra manera, significa que el
eje longitudinal del espcimen es perpendicular al eje del producto
y coincide con uno de los radios de un crculo dibujado con un punto
en ele eje del producto como centro. (Fig. 2a).4.2.2 Ensayo
Tangencial, de no ser definida de otra manera, significa que el eje
longitudinal del espcimen es perpendicular a un plano que contiene
el eje del producto y tangente a un circulo dibujado con un punto
ubicado en el eje del producto como centro (Fig. 2a, 2b, 2c, and
2d).Ensayo a Traccion5. Descripcion5.1 el ensayo de traccin en
relacin con el ensayo mecnico de productos de acero somete una
muestra mecanizada o de seccin completa de material bajo exanimacin
a una carga controlada suficiente para causar ruptura. Las
propiedades buscadas son definidas en terminologia E 6.5.2 En
general, el equipo del ensayo y los mtodos son dados en mtodos de
ensayo E 8. No obstante hay ciertas excepciones a E8 en los ensayos
en acero, estas son cubiertas aqu.2A 370 05
FIG. 2 Ubicacin de las muestras longitudinales de tensin de
prueba en anillos de corte de Productos Tubulares6. Terminologa
.6.1 Para las definiciones de los trminos relativos a las
pruebas de tensin, incluyendo resistencia a la traccin, lmite de
elasticidad, lmite de elasticidad, elongacincin, y la reduccin de
rea, se debe hacer referencia a terminologa E 6.7. Aparatos de
Ensayos y Operaciones.7.1 Sistemas de cargasHay dos tipos de
sistemas de cargas, mecnicas e hidrulicas. Estas difieren
principalmente en la variacin de la tasa de aplicacin de carga. Las
maquinas mecnicas antiguas estn limitadas a un numero ms pequeo de
velocidades fijas . Algunas maquinas mecnicas modernas , y todas
las maquinas hidrulicas permiten variaciones sin escalones en el
rango de velocidades.
7.2 La mquina de prueba de tensin debern mantenerse en buen
estado de funcionamiento, que se utiliza slo en el rango de carga
adecuado y calibrado peridicamente de acuerdo con la ltima revisin
de las prcticas E 4.NOTA 1 Muchas mquinas estn equipadas con
grabadoras de tensin-deformacin para autogrfico trazado de curvas
de tensin-deformacin. Cabe sealar que algunos de estos aparatos
tienen un componente de medicin de carga totalmente separada de el
indicador de carga de la mquina de ensayo. Tales registradores se
calibran por separado.7.3 Aplicacion de carga Es la funcin del
dispositivo de agarre o de sujecin de la mquina de ensayo para
transmitir la carga de las cabezas de la mquina para el espcimen de
prueba. El requisito esencial es que la carga se transmite
axialmente. Esto implica que los centros de la accin de las garras
estarn en alineacin, en la medida de lo posible, con el eje de la
muestra al inicio y durante la prueba y que la flexion
3A 370 05o torsin sea mnimo. Para las muestras con una seccin
reducida, el agarre de la muestra se limita a la seccin de agarre.
En el caso de ciertas secciones ensayadas en tamao completo, la
carga no axial es inevitable y en tales casos se permitir.
7.4 Velocidad de Aplicacin de Carga La velocidad de ensayo no
debe ser mayor que aquella a la que lecturas de la carga y las
deformaciones se pueden realizar con precisin. En las pruebas de
produccin, la velocidad de la prueba se expresa comnmente: (1) en
trminos de la velocidad de aplicacin de la carga (velocidad de
movimiento de la cruceta de la mquina de ensayo cuando no est bajo
carga), (2) en trminos de tasa de separacin de las dos cabezas de
la mquina de prueba bajo carga, (3) en trminos de tasa de
deformacin de la muestra, o (4) en trminos de la tasa de esfuerzos
aplicados. Las siguientes limitaciones en la velocidad de las
pruebas se recomiendan como adecuados para la mayora de productos
de acero:NOTA 2 Los ensayos de traccin utilizando mquinas de bucle
cerrado (con control de realimentacin de velocidad) no se debe
realizar utilizando el control de carga, ya que este modo de prueba
dar como resultado la aceleracin de la cruceta a ceder y la
elevacin de la resistencia a la fluencia medido.7.4.1 Cualquier
velocidad conveniente de las pruebas se puede utilizar hasta la
mitad del punto de fluencia o lmite elstico. Cuando se alcanza este
punto, la tasa de funcionamiento libre de la separacin de las
crucetas se ajustarn de manera que no exceda de 1/16 pulgadas por
minuto por pulgada de seccin reducida, o la distancia entre las
mordazas para las muestras de ensayo que no tienen secciones
reducidas . Esta velocidad se mantiene a travs del punto de
fluencia o lmite elstico. En la determinacin de la resistencia a la
traccin, la tasa de funcionamiento libre de la separacin de las
cabezas no ser superior a 1/2 pulgada por minuto por pulgada de
seccin reducida, o la distancia entre las mordazas para muestras de
prueba que no tienen secciones reducidas. En cualquier caso, la
velocidad mnima de la prueba no deber ser inferior a 1/10 de las
tasas mximas especificadas para la determinacin de un lmite de
elasticidad o resistencia a la fluencia y resistencia a la
traccin.7.4.2 Es permitido para ajustar la velocidad de la mquina
de ensayo mediante el ajuste de la velocidad de marcha libre
cruceta a los valores especificados anteriormente, dado que la
velocidad de separacin de las cabezas bajo carga en estos ajustes
de la mquina es menor que los valores especificados de velocidad de
cruceta libre ejecutando .7.4.3 Como alternativa, si la mquina est
equipada con un dispositivo para indicar la velocidad de carga, la
velocidad de la mquina desde la mitad del punto de fluencia
especificada o resistencia a la fluencia se puede ajustar de modo
que la tasa de esfuerzos no ha de exceder de 100 000 psi (690 MPa)
/ min. Sin embargo, el porcentaje mnimo de esfuerzos no ser
inferior a 10 000 psi (70 MPa) / min.8. Parametros del Especimen de
Prueba8.1 Seleccin Los especmenes de prueba deben seleccionarse de
acuerdo con las especificaciones de los productos
correspondientes.8.1.1 Acero Forjado Productos de acero forjado se
prueban generalmente en la direccin longitudinal, pero en algunos
casos, en donde las dimensiones lo permitan y el servicio lo
justifique, la prueba es en las direcciones transversal, radial o
tangencial (Fig. 1 y Fig.2).
8.1.2 Aceros Forjados Para piezas de forja, el metal para las
pruebas de tensin es proporcionada generalmente permitiendo
extensiones o prolongaciones en uno o ambos extremos de las piezas
forjadas, ya sea en todoo un nmero representativo de lo dispuesto
en los pliegos de condiciones correspondientes. Las muestras de
ensayo se toman normalmente a la mitad del radio. Ciertas
especificaciones del producto permite el uso de una barra
representativa o la destruccin de una parte de los productos con
fines de prueba. Para anillo o piezas forjadas como disco de metal,
la prueba es proporcionada por el aumento del dimetro, el grosor o
la longitud de la forja. 8.1.3 Aceros de Fundicin Especmenes de
prueba para fundicin de donde se preparan los especmenes de prueba
se harn de acuerdo a las especificaciones de las normas A 703/A
703M o A 781/ A 781M, segn aplique.8.2 Tamao y ToleranciasLos
especmenes de prueba sern de grosor complete o una seccin de
material laminado, o `puede ser maquinado a las dimensiones
mostradas en las figuras 3-6. La seleccin del tipo y tamao del
espcimen de prueba es determinado por las especificaciones
aplicables del producto8.3 Obtencin de Especmenes de PruebaLos
especmenes sern esquilados, acerradas y cortadas de oxigeno por
secciones del material. Por lo general son maquinados para tener
una seccin transversal reducida en la mitad de la longitud con el
fin de obtener una distribucin uniforme de la presin sobre la
seccin transversal y para localizar la zona de fractura. Se debe
tener cuidado de remover por mecanizado todas las zonas afectadas
por el acabado en frio o caliente de los bordes del espcimen de
prueba.8.4 Envejecimiento de especmenes de PruebaDe no ser
especificado de otra manera, es permisible envejecer los especmenes
de prueba. El ciclo tiempo-temperatura usado debe ser tal que los
efectos de procesos anteriores no sern cambiados. Esto puede
lograrse envejeciendo en un cuarto temperatura ambiente de 24 a 48
horas, o en menos tiempo calentndolo en agua a una temperatura
ligeramente mas alta.8.5 Medicin de las Dimensiones de Especmenes
de Prueba.-
8.5.1 Especmenes Rectangulares Estndar para Ensayos a Tensin-
Estos especmenes se muestran en la figura 3. Para determinar el rea
transversal, el ancho del centro ser medido con una precisin de
0.005in (0.13mm) para el tramo calibrado de 8in (200mm) y una
precisin de 0.001in (0.025mm) para el tramo calibrado de 2in (50mm)
en la figura 3. El espesor en el centro deber medirse con una
precisin de 0.001in (0.025mm) para ambos especmenes.8.5.2
Especmenes Redondos Estndar para Ensayos a TensinEste tipo de
espcimen esta mostrado en Fig. 4 and Fig. 5. Para determinar el rea
transversal, el dimetro ser medido en el centro con una precisin de
0.001 in. (0.025 mm) ( Tabla1).
8.6 GeneralLos especmenes de prueba sern de tamao completo o
maquinado, segn la indicacin del producto sometido al ensayo.4A 370
05
NOTE 1Parael espcimen de 112-in. (40-mm) de largo, las marcas de
perforacin para medir la deformacin despus de la rotura sern hechas
a lo largo del espcimen y dentro del rea de seccin reducida. Un
grupo de nueve o ms marcas a una distancia de 1 in. (25 mm), o uno
o mas pares de marcas de 8 in. (200 mm) de separacin pueden ser
usadas.NOTE 2Para el espcimen de 12-in. (12.5-mm) de largo, las
marcas de perforacin para medir la deformacin despus de la rotura
sern hechas en la cara de 12-inch (12.5-mm) o en el borde del
espcimen y dentro del rea reducida. Un grupo de tres o ms marcas
con una separacin de 1.0 in. (25 mm) pueden ser usados. O uno o ms
pares de arcas con una separacin de 2 in. (50 mm) NOTE 3Para las
tres dimensiones del espcimen, los extremos del rea reducida no
variaran en ancho ms de 0.004, 0.002 o 0.001 in. (0.10, 0.05 or
0.025 mm). Tambin, puede haber una reduccin gradual en el ancho de
los extremos al centro, pero el ancho en cada extremo no variara en
mas de0.015 in., 0.005 in., or 0.003 in. (0.40, 0.10 o 0.08 mm) con
respecto al ancho del centro.NOTE 4Por cada tipo de espcimen, el
radio de todos los filetes ser igual con una tolerancia de 0.05 in.
(1.25 mm), y los centros de curvatura de los dos filetes en cada
extremo estarn localizados frente uno del otro (en una lnea
perpendicular a la lnea central) con una tolerancia de 0.10 in.
(2.5 mm).NOTE 5Por cada una de las tres dimensiones del espcimen,
anchos ms pequeos (W y C) pueden ser usados de ser necesario. En
tales casos el ancho de la seccin reducida deber ser al menos tan
grande como el ancho del material en ensayo lo permita, no
obstante, a no ser que sea definido de otra manera, los detalles de
la deformacin en la especificacin de un producto no aplicara cuando
se usen estos especmenes mas pequeas. Si el ancho del material es
menos de W, los lados pueden ser paralelos en el largo del
espcimen.NOTE 6 La muestra puede ser modificada haciendo los lados
paralelos a lo largo de la longitud de la muestra, la anchura y
tolerancias siendo iguales que los especificados anteriormente.
Cuando sea necesario un espcimen ms estrecho puede ser utilizado,
en cuyo caso el ancho debe ser tan grande como la anchura del
material lo permita. Si la anchura es de 11/2 pulgadas (38 mm) o
menos, los lados pueden ser paralelas a lo largo de la longitud de
la probeta.NOTE 7 La dimensin T es el espesor del espcimen de
prueba indicado en las especificaciones del material. El menor
espesor nominal es de 112-in. (40-mm) especmenes anchos ser de 316
in. (5 mm), excepto donde sea indicado por las especificaciones del
producto. El mximo espesor nominal ser de 12-in. (12.5-mm) y en
especmenes de 14-in. (6-mm) de ancho ser de 34 in. (19 mm) y 14 in.
(6 mm) NOTE 8Para ayudaren la obtencin de cargas de tensin en los
especmenes de14-in. (6-mm) de ancho, el largo general ser como lo
permita el material. NOTE 9Es preferible, de ser posible, hacer el
largo de la seccin de agarre lo suficientemente largo para permitir
al espcimen extenderse una distancia igual a dos tercios o ms del
largo de agarre. Si el espesor de los especmenes de 12-in. (13-mm)
de ancho es mas de 38 in. (10 mm), mordazas ms largas, y
correspondientemente secciones de agarre ms largos sern necesarios
para prevenir fallos en la seccin de agarre. NOTE 10Para especmenes
en forma de hojas y especmenes de menor tamao los extremos del
espcimen sern simtricos con la lnea central del are reducida con
una precisin de 0.01 and 0.005 in. (0.25 and 0.13 mm).Por lo tanto,
para el acero si los extremos del espcimen de 2-in. (12.5-mm) de
ancho son simtricos con una precisin de 0.05 in. (1.0 mm) un
espcimen puede ser considerado satisfactorio para todo excepto como
referencia.NOTE 11Para especmenes en forma de plazca los extremos
del espcimen sern simtricos con la lnea central del rea reducida
con una precisin de 0.25 in. (6.35 mm) excepto para pruebas de
referencia en cuyo caso los extremos del espcimen sern simtricos
con la lnea central del rea reducida con una precisin de 0.10 in.
(2.5 mm).FIG. 3 Especmenes Rectangulares para ensayos a Tensin8.6.1
Especmenes preparados de forma inadecuada suelen dar resultados
errneos. Es importante, por lo tanto, tener cuidado cuidad en la
preparacin de muestras, particularmente en el mecanizado, para
asegurar un buen acabado.8.6.2 Es deseable tener una rea
transversal ms pequea al centro del tramo calibrado para asegurar
rotura dentro del
tramo calibrado. Esto se logra con la disminucin gradual en el
tramo calibrado permitido por cada de uno de los especmenes
descritos en las secciones siguientes.8.6.3 Para materiales frgiles
es deseable tener filetes de gran radio en los extremos del tramo
calibrado.
5A 370 05
NOTE 1La seccin reducida puede tener una disminucin gradual
desde los extremos hacia el centro, con los extremos no mas grandes
que 1 por ciento en el dimetro que el dimetro del centro(control de
dimensiones)NOTE 2Deser deseado, el largo de la seccin reducida
puede aumentarse para acomodar un extensmetro de cualquier tramo
calibrado apropiado. Marcas de referencia para le medicin de las
deformaciones debern, no obstante, estar indicadas en el tramo
calibrado.NOTE 3El tramo calibrado y los filetes sern como son
mostrados, pero los extremos pueden ser de cualquier forma para ser
acomodado en las mordazas de la mquina para el ensayo de tal manera
que la carga sea aplicada axialmente ( Fig. 9). Si los extremos
sern sujetados en mordazas de cua, es deseable de ser posible,
hacer el largo de la seccin de sujecin lo suficientemente largo
para permitir al espcimen extenderse en el agarre una distancia
igual a dos tercios o ms del largo de las mordazas.NOTE 4En los
especmenes de Fig. 5 y Fig. 6, los tramos calibrados son iguales a
cuatro veces el dimetro nominal. En las especificaciones de algunos
productos otros especmenes pueden ser usados, pero a no ser que se
mantenga la relacin 4-1 dentro de las tolerancias dimensionales,
los valores de deformacin pueden no ser comparables con aquellos
obtenidos en los ensayos estndar.NOTE 5The use of specimens smaller
than 0.250-in. (6.25-mm) diameter shall be restricted to cases when
the material to be tested is of insufficient size to obtain larger
specimens or when all parties agree to their use for acceptance
testing. Smaller specimens require suitable equipment and greater
skill in both machining and testing.NOTE 6Cinco tamaos de
especmenes usados frecuentemente tienen dimetros de aproximadamente
0.505, 0.357, 0.252, 0.160, y 0.113 in., la razn es para permitir
clculos fciles de los esfuerzos, dado que las reas transversales
correspondientes son iguales a 0.200, 0.100, 0.0500, 0.0200, and
0.0100 in.2, aproximadamente. Por lo tanto, cuando los dimetros
verdaderos concuerdan con estos valores, los esfuerzos pueden
calcularse usando los factores de multiplicacin 5, 10, 20, 50, y
100, respectivamente.FIG. 4 Especmenes Estndar de Ensayos a Tensin
de 0.500-in. (12.5-mm) con tramos calibrados de 2-in. (50-mm) y
Ejemplos de Especmenes de Tamao pequeoEspecmenes Proporcionales a
los Especmenes Estndar. 9.0 Especmenes de Forma de Placa.
9.1 El espcimen estndar en forma de placa es mostrado en la Fig.
3. Este espcimen es usado para ensayos en materiales metlicos en
forma de placas, barras estructurales, y materiales planos que
tienen un espesor nominal de 316 in. (5 mm) or mas. Cuando las
especificaciones del producto lo permitan, otros especmenes pueden
ser usados.NOTE 3Cuandosea necesario en la especificacin del
producto, el espcimen con un tramo calibrado de 8-in puede ser
usado para material laminado y en forma de tiras. 10. Especmenes de
Forma de Lamina.
10.1 El espcimen estndar en forma de lmina es mostrado en la
Fig.3. Este espcimen es usado para ensayos de materiales metlicos
en forma de lminas, placas, alambre plano, bandas, con un espesor
nominal desde 0.005 a 34 in. (0.13 to 19 mm). Cuando las
especificaciones del producto lo permitan, otros tipos de
especmenes pueden ser usados, como se menciono en la seccin 9 (Note
3).11.0 Especmenes de Forma Redonda.
11.1 El espcimen estndar de dimetro de.500-in. (12.5-mm)
mostrado en Fig. 4 es usado generalmente para los ensayos de
materiales metlicos, tanto de fundicin como de forja.11.2 Fig. 4
tambin muestra especmenes pequeos proporcionales a los especmenes
estndar. Estos pueden ser usados cuando sea necesario realizar
ensayos para los cuales no se pueden preparar los especmenes
mostrados en Fig. 3. Otras medidas para especmenes redondos pequeos
pueden ser usados. En cualquier espcimen pequeo es importante que
el tramo calibrado para medir la deformacin sea cuatro veces el
dimetro del espcimen. (Note 4, Fig. 4).11.3 La forma de los
extremos de las muestras fuera de la longitud calibrada ser la
adecuada para el material y de una forma para adaptarse a las
mordazas de la mquina de ensayo de modo que las cargas se aplican
axialmente. La figura. 5 muestra las muestras con diversos tipos de
extremos que han dado resultados satisfactorios.12. Marcas de
Sujecin. 12.1 Los especmenes se muestra en las Figs. 3-6 sern
marcadas con un punzn, marcas trazadas, dispositivo mltiple, o
dibujado con tinta. El propsito de estas marcas es para determinar
el porcentaje de elongacin. Las marcas de perforacin debern ser
ligeras, fuertes, y espaciadas con precisin. La localizacin de la
tensin en las marcas que hace un espcimen duro susceptibles a la
fractura a partir de las marcas de perforacin. Las marcas de
calibre para medir el alargamiento de rotura se efectuar en el
plano o en el borde de la muestra de ensayo de tensin y dentro de
la seccin paralela; para el espcimen de 8in de tramo calibrado,
fig.3, uno o ms conjuntos de marcas de calibracin de 8-in. pueden
ser utilizados.
6A 370 05
NOTE 1La seccin reducida puede tener una disminucin gradual
desde los extremos hacia el centro con los extremos no mas de 0.005
in. (0.10 mm) ms grande en el dimetro que en el centro.NOTE 2En el
espcimen cinco, es deseable, de ser posible, hacer el largo de la
seccin de agarre lo suficientemente grande para que el espcimen se
deforme en las mordazas una distancia igual a dos tercios o ms del
largo de las mordazas.NOTE 3Los tipos de extremos mostrados son
aplicables para el espcimen redondo de 0.5000-in; tipos similares
pueden ser usados para especmenes de menor tamao. El uso de las
series UNF (34 por 16, 12 por 20, 38 por 24, y 14 por 28) es
sugerido para materiales frgiles de alta resistencia para evitar
fractura en la parte de la rosca.FIG. 5 Tipos Sugeridos de Extremos
para Especmenes Redondos Estndar para Ensayos a TensinEspecmenes
rectangulares con tramos calibrados de 2-in, Fig. 3, y especmenes
redondos, Fig. 4, son marcados con un punzn de doble punta. Uno o
ms conjuntos de marcas de calibracin pueden ser usados, no obstante
un conjunto debe estar centrado aproximadamente en la seccin
reducida. Las mismas precauciones deben tomarse cuando el espcimen
de prueba tiene una seccin completa.13. Determinacin de las
Propiedades de Traccin13.1 Punto de Fluencia Punto de fluencia es
el esfuerzo primero en un material, menor que el esfuerzo mximo que
puede obtenerse, en el que un aumento de la deformacin se produce
sin un aumento de carga. El punto de fluencia est destinado a
aplicarse slo para materiales que pueden exhibir la caracterstica
nica de mostrar un aumento de la deformacin sin un aumento de
carga. El diagrama de esfuerzo-deformacin se caracteriza por una
discontinuidad. Determinar el punto de fluencia por uno de los
mtodos siguientes:
13.1.1 Cada de la viga o detencin del Mtodo del puntero En este
mtodo, se aplican una carga cada vez mayor a la muestra a una
velocidad uniforme. Cuando una mquina de palanca, mantenga la viga
en equilibrio mediante la aplicacin de cargas a aproximadamente un
ritmo constante. Cuando el punto de fluencia del material que se
alcance, el aumento de la carga se detiene, y el indicador de la
mquina caer durante un breve intervalo de tiempo, pero apreciable.
Cuando una maquina con un indicador de carga se usa hay un momento
en que el indicador se detiene, o vacila, esto corresponde con la
cada de la viga. Tome el valor de la carga y el esfuerzo en este
punto ser el punto de fluencia. 13.1.2 Mtodo Grafico del Diagrama
Cuando se ha obtenido un diagrama Esfuerzo-Deformacin, tome el
esfuerzo que corresponde al primer quiebre, o donde la grafica
cambia (Fig. 7).13.1.3 Mtodo de la Extensin Total bajo la Carga
Cuando se prueba un material para determinar el punto de fluencia y
las muestras de ensayo pueden no exhibir una deformacin
desproporcionada bien definida que caracteriza un punto de fluencia
como se describi en las secciones 13.1.1 y 13.1.2, un valor
equivalente al punto de fluencia para su uso prctico puede ser
determinado con el siguiente mtodo: Use un extensmetro Clase C o
mejor Attach (Note 4 y Note 5) al espcimen. Cuando la carga produce
una deformacion
7A 370 05
NOTE 1La seccin reducida (dimensiones A, D, E, F, G, Y R) sern
mostradas, pero los extremos pueden ser de cualquier forma para
ajustarse a los sujetadores de la maquina del ensayo tal forma que
la carga sea axial. Normalmente los extremos estn roscados y tienen
las dimensiones B y C dadas.FIG. 6 Especmenes Estndar para Ensayos
de Tensin para hierro fundido.TABLA 1 Factores Multiplicadores a
usarse para varios dimetros de especmenes redondos
Especifica,(Note 6) debe registrase el esfuerzo correspondiente
a la carga como el punto de fluencia. (Fig. 8).NOTE 4Hay aparatos
que determinan la carga en el punto especifico sin la necesidad de
hacer una grafica esfuerzo-deformacin. Tales aparatos pueden usarse
si su precisin ha sido demostrada como equivalente a un extensmetro
clase C
NOTE 5Se hace referencia a la prctica E 83.8A 370 05
FIG. 7 Stress-Strain Diagram Showing Yield Point Corresponding
with Top of Knee
FIG. 8 Stress-Strain Diagram Showing Yield Point or
YieldStrength by Extension Under Load MethodNOTE 6Para aceros con
un punto de fluencia especificado a no ms de 80 000 psi (550MPa),
un valor apropiado es 0.005 in./in. De longitud calibrada. Para
valores mayores de 80 000 psi, este mtodo no es vlido a no ser que
se aumente la longitudNOTE 7La forma de la porcin inicial de una
grafica esfuerzo-deformacin puede ser afectada por numeroso
factores tales como la forma de agarre del Espcimen, el enderezado
causado por los esfuerzos residuales y la velocidad de aplicacin de
la carga permitida en 7.4.1. Generalmente los errores al inicio de
la grafica debern ignorarse para establecer la lnea del modulo.13.2
Esfuerzo de FluenciaEl esfuerzo de Fluencia es el esfuerzo a la
cual un material exhibe una desviacin de la curva de
proporcionalidad en el grafico esfuerzo-deformacin. La desviacin es
expresada en trminos de esfuerzos, extensin total bajo la carga,
etc. Determine la carga de fluencia por uno de los siguientes
mtodos:13.2.1 Mtodo de CompensacinPara determinar el esfuerzo de
fluencia es necesario tener datos(grficos o numricos) Con los que
se pueda hacer un grafico esfuerzo-deformacin con un modulo
caracterstico del material bajo ensayo. Luego en el grafico (Fig.
9) trace Om igual al valor especificado para la compensacin, dibuje
mn paralelo a OA, localizando as r la interseccin de mn con la
curva esfuerzo*deformacin correspondiente a la carga R, la cual es
el esfuerzo de fluencia. Al obtener valores de esfuerzo de fluencia
con este mtodo, el valor de la compensacin usado, ser expresado en
parntesis despus del trmino del esfuerzo de fluencia, por
ejemplo:Esfuerzo de Fluencia ~0.2 % offset! 5 52 000 psi ~360
MPa!(1)Cuando la compensacin es de 0.2% o ms, el extensmetro usado
clasificara como Clase B2 con un rango de deformacin de 0.05 a 1%.
Si se especifica una compensacin menor, puede ser necesario
especificar un aparato ms preciso (Clase B1) o reducir el lmite
inferior del rango de esfuerzos. Note 9 para aparatos
automticos.NOTE 8 Cuando los diagramas de esfuerzo-deformacin no
contienen un mdulo distintivo, como para algunos materiales
trabajados en fro, se recomienda que se use el mtodo de la extensin
bajo la carga. Si el mtodo de compensacin se utiliza para
materiales sin un mdulo distintivo, un valor de mdulo apropiado
para el material que se ensaya debe ser utilizado: 30 000 000 psi
(207 MPa 000) para acero al carbono; 29 000 000 psi (200 000 MPa)
para acero ferritico inoxidable;28 000 000 193 psi (000 MPa) para
el acero inoxidable austentico. Para las aleaciones especiales, el
productor debe ser contactado para discutir los valores
apropiados.
13.2.2 Mtodo de la Extensin Bajo la Carga Para los ensayos para
determinar la aceptacin o rechazo de material cuyas caractersticas
de tensin-deformacin son bien conocidas a partir de las pruebas
anteriores de material similar en el que los diagramas de
esfuerzo-deformacin se han graficado, la deformacin total
correspondiente al esfuerzo a la cual la compensacin ocurre se dar
bajo limites satisfactorios. ( Note 9 and Note 10)
FIG. 9 Stress-Strain Diagram for Determination of Yield Strength
by the Offset Method
9A 370 05L esfuerzo en el espcimen, cuando esta deformacin total
es alcanzada, es el valor del esfuerzo de fluencia. Cuando se
registran valores de esfuerzo de fluencia obtenidos por este mtodo,
el valor de extensin especificada o usada, debe ser expresada en
parntesis despus del termino de esfuerzo de fluencia, por
ejemplo:Esfuerzo de Fluencia ~0.5 % EUL! 5 52 000 psi ~360
MPa!(2)La deformacin total puede obtenerse satisfactoriamente con
el uso de un extensmetro clase B1 (Note 4, Note 5, y Note 7).NOTE 9
Hay dispositivos automticos disponibles que determinan el esfuerzo
de fluencia sin trazar una curva de esfuerzo-deformacin. Tales
dispositivos pueden ser utilizados si su exactitud se ha
demostrado.
NOTE 10 La magnitud apropiada de la extensin bajo carga variar
obviamente con el rango de resistencia del acero especial bajo
prueba. En general, el valor de la extensin bajo carga aplicable al
acero en cualquier nivel de fuerza puede determinarse a partir de
la suma de la deformacin proporcional y la deformacin plstica
esperada en el punto a la fluencia especificada. La ecuacin
siguiente se utiliza:
Donde:YS = Resistencia de fluencia especificada, psi or MPa,E=
modulo de elasticidad, psi or MPa, andr= deformacion plastica
limite, in./in.13.3 Resistencia a la Traccin El clculo del esfuerzo
a la traccin se hace dividiendo la carga mxima que es aplicada al
espcimen entre el rea transversal inicial. 13.4 Alargamiento:13.4.1
Colocar los extremos de la muestra fracturada juntos cuidadosamente
y medir la distancia entre las marcas de calibre con precisin de
0,01 pulg (0,25 mm) para tramos calibrados de 2in o menos, y con
una precisin de 0,5% para tramos calibrados de ms de 2in. El
alargamiento es el aumento en la longitud del tramo calibrado,
expresada como un porcentaje de la longitud calibrada original. Al
registrar los valores de elongacin, se debe especificar el
porcentaje de elongacin y la longitud inicial.13.4.2 Si cualquier
parte de la fractura tiene lugar fuera de la mitad central del
tramo calibrado o en una marca perforada o descritas dentro de la
seccin reducida, el valor de alargamiento obtenido puede no ser
representativa del material. Si el alargamiento as medido se ajusta
a los requisitos mnimos, no hay necesidad de mas pruebas, pero si
la elongacin es menor que los requisitos mnimos, deseche la prueba
y reptala.13.4.3 Mtodos Automatizados de Ensayos a Traccin
utilizando extensmetros permiten la medicin de la elongacin en un
mtodo descrito a continuacin. Alargamiento puede ser medido y
notificado ya sea de esta manera, o como en el mtodo descrito
anteriormente, el montaje de los extremos rotos juntos. Cualquier
forma es valida
13.4.4 Alargamiento de rotura se define como el alargamiento
medido justo antes de la disminucin repentina de la fuerza asociada
con la fractura. Para muchos materiales dctiles que no exhiban una
disminucin repentina de la fuerza, el alargamiento de rotura se
puede tomar como el alargamiento medido justo antes de que la
fuerza cae por 10debajo de 10% de la fuerza mxima encontrada
durante la prueba.13.4.4.1 Alargamiento a la rotura debern incluir
alargamiento elstico y plstico y se puede determinar con los mtodos
autogrficos o automatizados usando extensmetros verificados en el
rango de deformacin necesario. Utilice un extensmetro clase B2 o
mejor para materiales que tienen menos de 5% de alargamiento; una
clase C o mejor para materiales que tienen alargamiento mayor o
igual a 5% pero inferior al 50%, y una clase D o mejor extensmetro
para materiales que tienen 50% o mayor alargamiento. En todos los
casos, la longitud de referencia del extensmetro ser igual al tramo
calibrado nominal requerido para la muestra bajo prueba. Debido a
la falta de precisin en el ajuste de los extremos fracturados, la
elongacin de rotura utilizando los mtodos manuales en los prrafos
anteriores puede diferir de la elongacin a la rotura determinada
con extensmetros.13.4.4.2 Porcentaje de alargamiento a la rotura se
puede calcular directamente a partir de los datos de alargamiento a
la fractura y se da en vez del porcentaje de elongacin tal como se
calcula en 13.4.1. Sin embargo, estos dos parmetros no son
intercambiables. El uso del mtodo de alargamiento a la rotura
generalmente proporciona datos ms reproducibles.
13.5 Reduccin de rea Colocar los extremos de la muestra
fracturada juntos y medir el dimetro medio o la anchura y el
espesor en la seccin transversal ms pequea con la misma precisin
que las dimensiones originales. La diferencia entre el rea medida y
la rea original expresado como un porcentaje del rea original es la
reduccin del rea.