Designacin: E 9 89a (Reaprovado en 2000)

Mtodos Estandarizados para Ensayos de:Compresin de Materiales Metlicos a Temperatura Ambiente1

Esta norma ha sido publicada bajo la designacin fija E 9; el nmero inmediatamente siguiente a la designacin indica el ao de adop-cin original o , en el caso de revisin, el ao de la ltima revisin . Un nmero entre parntesis indica el ao de la ltima aprobacin .Una psilon superndice ( e) indica un cambio editorial desde la ltima revisin o reaprobacin .

Esta norma ha sido aprobada para su uso por agencias del Departamento de Defensa.

1. Alcance - 1.1 Estos mtodos de ensayo cubren el aparato, lasmuestras, y el procedimiento para el ensayo de com-presin axial de la carga de los materiales metlicos atemperatura ambiente (Nota 1). Para conocer los requi-sitos adicionales relativos a los carburos cementados,vase el anexo A1.

NOTA 1: para ensayos de compresin a temperaturas elevadas, consultela norma ASTM E 209.

1.2 Los valores indicados en unidades pulgada-libra debenser considerados como el estndar. Los valores equivalentesmtricos citados en la norma pueden ser aproximados. 1.3 Esta norma no pretende considerar todos losproblemas de seguridad, si los hay, asociados con suuso. Es responsabilidad del usuario de esta normaestablecer prcticas de seguridad y salud y determinar laaplicabilidad de las limitaciones reglamentarias antesde su uso.

2. Documentos de referencia 2.1 Normas ASTM:B 557 Mtodos de prueba para la tensin pruebas deforjado y fundicin de aluminio y productos de aleacin demagnesio.2 E 4 Prctica para la Verificacin de fuerza de las Mquinasde ensayos3 E6 Terminologa relativa a los mtodos de EnsayosMecnicos3

E 83 Prcticas para Verificacin y Clasificacin deExtensimetro3 E 111 Mtodo de prueba para el Mdulo de Young, mdu-lo Tangencial, y Mdulo elstico3

E 171 especificaciones de condiciones atmsfricas normales paraensayo materiales de barrera flexible4

E 177 prcticas en el uso de los trminos de precisin ysesgo en Mtodos de prueba de ASTM5

E 209 Prcticas para ensayos de compresin de materialesmetlicos a temperaturas elevadas con tasas de cambio decalor y deformacin convencionales o rpidas.3

E 251 Mtodos de prueba para caractersticas de rendimiento deMedidores de deformacin metlica Resistencia Bonded3

3. Terminologa 3.1 Definiciones: Las definiciones de trminos rela-cionados con las pruebas de compresin a temperatura ambiente en la Terminologa E6 y especficacin E171, respectivamente, se aplicarn a estos mtodos de ensayo.3.2 Definiciones de trminos especfico para esta Norma: 3.2.1 Pandeo: Adems de la falla por compresin o por aplastamiento del material, la falla de compresin se puede producir por (1) la inestabilidad elstica sobre la longitudde la base de la muestra debido a inaxialidad de carga, (2)la inestabilidad inelstica sobre la longitud de una base dela muestra (3) una inestabilidad local, ya sea elstica oinelstica, sobre una pequea porcin de la longi-tud calibrada,o (4) una torsin o el falla de torsin en el que las seccionestransversales giran una sobre la otra alrededor del eje longi-tudinal de la muestra. Estos tipos de fallas estn denomina pandeo. 3.2.2Columna o base: es la cara de la muestra donde se cargarla compresin axial y sta puede fallar por pandeo.3.2.3 Radio de giro- es la raz cuadrada de la relacin del momento de inercia de la seccin transversal alrede-dor del eje central respecto al rea de la seccin transversal:

r 5 ~I/A!1/2 (1)

donde:r =

momento de inercia de la seccin transversal respectoal eje centroidal (para las muestras sin soporte lateral, elvalor ms pequeo de I es el valor crtico), y

A = rea de seccin transversal.3.2.4 Tensin crtica: la tensin uniforme axial que provoca que unacolumna est en el punto de pandeo. La carga crtica se calculamultiplicando la tensin crtica por el rea de seccin transversal.3.2.5 Ecuaciones de pandeo Si la tensin de pandeo es inferioro igual al lmite proporcional del material, su valor puede sercal-culado usando la ecuacin de Euler:

Scr 5 Cp 2 E/~L/r! 2 (2)

radio de giro,I =

1 Estos mtodos de ensayo estn bajo la jurisdiccin del Comit E28 de ASTM sobre Pruebas Mecnicas y son responsabilidad directa del Subcomit E28.04 sobre Pruebas uniaxial. La edicin actual fue aprobado el 31 de marzo de 1989. Publicado en mayo de 1989. Publicado originalmente como E9-24T. ltima edicin anterior E9-89.2Libro Anual de Normas ASTM, Vol 02.02.3Libro Anual de Normas ASTM, Vol 03.01 4Libro Anual de Normas ASTM, Vol 15.09. 5Libro Anual de Normas ASTM, Vol 14.02.

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Derechos de autor ASTM International, 100 Barr Harbor Drive, PO Box C700, West Conshohocken, PA 19428-2959, Estados Unidos.

Si el esfuerzo de pandeo es mayor que el lmite de proporcionali-dad del material de su valor puede calcularse a partir de la ecuacin modificada de Euler:

Scr 5 Cp 2 Et /~L/r! 2(3)

Donde : Scr = Tensin Crtica de pandeo, E = Mdulo de Young Et = Mdulo tangente en la tensin de pandeo L = Distancia de Columna, y C = Coeficiente de extremos de fijacin

Mtodos de clculo de la tensin crtica utilizando la ecuacin 3 sondados en la Ref (1)6 3.2.6 Coeficiente de Fijacin de Extremos.- Existen ciertas muestascon condiciones de extremos de fijacin ideales, para las que la teora definir el valor de la constante C (ver Fig. 1). Estos valores son:

Extremos de giro libre (clavado o bisagras)Un extremo fijo, el otro libre para girar

C = 1 (a)C = 2 (b)

Ambos extremos fijados

5. Significado y Uso

5.1 Significado: Los datos obtenidos de un ensayo de compresin pueden incluir la resistencia a la fluencia, el punto de fluencia, mdulo de Young, la curva de esfuerzo-deformacin y la re-sis-tencia a la compresin (vase la terminologa E 6). En el caso de un material que no falla en la compresin por una fractura por ro-tura, la resistencia a la compresin es un valor que depende de lade deformacin total y la geometra de la muestra. 5.2 Uso: Las propiedades de compresin son de inters en el anlisis de estructuras sometidas a cargas de compresin o flexin o ambas, y en los anlisis de los procesos de trabajo y fabricacin de metal que implican grandes deformaciones de compresin tales como la forja y laminacin. Para los metales quebradizos o no dctiles donde las fracturas por la tensin a esfuerzos por debajo del lmite de elasticidad, los ensayos de compresin les ofrece la posibilidad de ampliar el rango de tensin de los datos de es-fuerzo-deformacin. Mientras que el ensayo de compresin no se complica tanto por la estrangulacin del material como ocurre enel ensayo de traccin para ciertos materiales metlicos, el pandeo y embarrilamiento (vase la Seccin 3) puede complicar los resul-tados y debe ser minimizado.

6. Aparatos

6.1 Mquinas de Ensayos: las mquinas utilizadas para las prue-bas de compresin debern ajustarse a los requisitos de las Prc-ticas E 4. Para mquinas universales con un espacio de prueba comn, la calibracin se realizar en la compresin. 6.1.1 Las superficies de apoyo de las mordazas de la mquina de ensayo sern paralelas en todo momento con 0,0002 pulg./pulg. (m/m) a menos que se utilice un dispositivo de alineacin del tipo descrito en 6.3. 6.2 Bloques de Soporte: 6.2.1 Los dos extremos de la muestra de compresin debern es-tar en bloques con superficies planas y paralelas dentro de 0,0002 pulg./Pulg. (m/m). La falta de paralelismo inicial se puede solucionarmediante el uso de bloques de soporte ajustables (Nota 3). Los bloques debern ser material duro, o solamente las caras expuestas al con-tacto. La prctica actual de laboratorio sugiere el uso de carburo de tungsteno al evaluar el acero y bloques de acero endurecido (55 HRC o ms) y cuando sean ensayos con materiales no ferrosos como el aluminio, el cobre, etc. La muestra debe ser cuidadosa-mente centrada con respecto a las mordazas de la mquina de en-sayo o la prensadora, si se utiliza (ver 6.3, Alineacin de disposi-tivo/prensadora).

NOTA 3-Hay que recordar que el objetivo de un bloque de soporte ajustable es dar a la muestra, una distribucin pareja de la carga inicial cuanto sea posible. Un bloque de soporte ajustable no puede ser utilizado para compensar cualquier inclinacin de las mordazas que pueden ocurrir durante la prueba.

6.2.2 Las caras de apoyo de bloques de soporte ajustables que hacen contacto con la muestra debern estar en paralelo antes de aplicar la carga a la probeta. Un tipo de bloque de soporte ajustable que ha demostrado ser satisfactorio se ilustra en la Fig.3 Otra disposicin que implica el uso de un bloque de soporte de asiento esfrico que se ha encontrado satisfactorio para el material de prueba que no sea en forma de lmina se muestra en la Fig. 4. Es deseable que el bloque de soporte de asiento esfrico est en el extremo superior de la muestra de ensayo (para muestras sometidas a ensayo con el eje de carga vertical). La superficie esfrica del bloque debe ser definido por un radio que tiene su punto de origen en la superficie plana que se apoya en la muestra.

6 Los nmeros en negrita entre parntesis se refieren a la lista de referencias al final de esta norma.

FIG. 1 Diagramas Mostrando las Condiciones de Fijacin y la Deformacin Pandeada Resultante

C = 4 (c)Nota 2. Para las muestras de ensayo de extremos planos analizadas entre

yunques planos y rgidos, se demostr en la Ref (1) que un valor de C = 3,75 es apropiado.

3.2.7 Embarrilamiento (deformacin cilndirca hacia los lados)deformacin restringida a las zonas de los extremos de una muestrade ensayo bajo carga de compresin, provocada por la friccin en las secciones de los extremos de la muestra y la deformacin transversal no uniforme resultante; como se muestra esquemtica-mente y en la fotografa de la figura. 2. Informacin terica y experimental adicional sobre el embarrilamiento como el ilustradoen la Fig. 2 se trata en la referencia (2).

4. Resumen de los Mtodos de Ensayo4.1 El espcimen se somete a un aumento de carga de com-

presin axial; tanto la carga y la deformacin pueden ser controla-dos de forma continua o en incrementos finitos, y las propiedades mecnicas de compresin determinadas.

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6.3.1 Por lo general, es necesario el uso de un dispositivo de alineacin, a menos que la mquina de ensayo haya sido diseada especficamente para la alineacin axial.

El diseo del dispositivo o prensadora depende en gran medida del tamao y la fuerza de la muestra. Debe estar diseado para que el ariete (u otras partes mviles) no quede ladeado, ni incline el dispositivo o el bastidor de la mquina, como resultado de la carga. Los bloques de apoyo del dispositivo tendrn los mismos requisitos de paralelismo y planicidad como se indica en 6.2.1.

NOTA 1. Una muestra cilndrica de acero AISI 4340 (HRC = 40) se comprimi 57% (ver diagrama superior). La microfotografa se hizo deuna seccin transversal pulida y grabada de la muestra ensayadas. Las lneas de flujo altamente distorsionados son el resultado de la friccin

entre los extremos de la muestra y las bases fijas que estn cargando. Preste atencin en las regiones triangulares de deformacin restringido enlos extremos y la zona en forma de cruz debido a la severa presin.

FIG. 2 Iustracin de embarrilamiento

FIG. 3 Bloque de Soporte Ajustable para Pruebas de Compresin

FIG. 4 Bloque de Soporte de Asiento Esfrico

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3

6.3 Alineacin Dispositivo / Prensadora:

6.3.2 Los requisitos principales de todos los dispositivos de alin-eacin son que la carga se aplica axialmente, de manera uniforme, y con insignificante slip-stick friccin. Un dispositivo de alineacin que se ha encontrado adecuado se muestra en la Fig. 5 y descrito en la Ref. (3). Otros dispositivos del tipo prensadoras tambin se han utilizado con xito.

6.4 Plantillas para ensayos de compresin - En el anlisis de mues-tras delgadas, tales como hojas de material, deben adoptarse algunos medios para impedir que la muestra se doble durante la carga. Esto se puede lograr mediante el uso de una plantilla que contiene placas de apoyo lateral que se apoyan contra los lados anchos de la muestra. La plan-tilla debe permitirse una combinacin adecuada de presin lateral-apoyo y la constante de resorte para evitar el pandeo, pero sin inter-ferir con la deformacin axial de la muestra. Aunque las combinaciones adecuadas varan algo con la variacin del espesor del material de muestra, las temperaturas de ensayo, y la precisin de la alineacin, se pueden obtener resultados aceptables con gamas ms amplias desoportes laterales de presin y la constante del resorte. Generalmente, cuanto mayor es la constante del resorte de la plantilla, menor es la presin lateral-apoyo que se requiere. Los ajustes adecuados de estas variables se deben establecer durante la calificacin del equipo (ver 6.6).

6.4.1 Estos mtodos no tienen intencin de designar plantillas es-pecficas para hojas de materiales de prueba, sino que se limita a proporcionar algunas ilustraciones y referencias a las plantillas que se han utilizado con xito, algunos de los que se citan en la Tabla 1. Otros jigs son aceptables siempre que evitan el pandeo y pasan la prueba de calificacin que se establece en 6,6. Las plantillas de compresin generalmente requieren que las muestra sean lubricadas en los lados apoyados para evitar fuerzas de friccin extraas que se produzcan en los puntos de apoyo.

6.5 Medicin de Deformacin6.5.1 Los dispositivos mecnicos o electromecnicos utilizados

para la medicin de la deformacin se ajustarn a las caractersticas de la categora correspondiente que se describe en la prctica E 83. El dispositivo se verificar en la compresin.

6.5.2 Calibradores de deformacin de resistencia elctrica- (u otros dispositivos de un solo uso) pueden utilizarse siempre que el sistema de medicin ha sido verificado y comprobado que es exacto al grado especificado en la Prctica E 83. Las caractersticas de las bandas extensomtricas de resistencia elctrica se han determinado de los Mtodos de Prueba E 251.

6.6 Calificacin de el Aparato de Ensayo El aparato de prueba de compresin- completo, que consiste en la mquina de ensayo y en su caso, uno o ms de los siguientes; el dispositivo de alineacin, la plantilla y el sistema de medicin de deformacin, deber ser cali-ficado de la siguiente manera:

6.6.1 Realizar pruebas para establecer el mdulo elstico o re-alizar cinco muestras de hojas de aleacin de aluminio 2024-T3 o de barras de aleacin de aluminio 2024-T4 de acuerdo con la norma ASTM E 111. Estas muestras de calificacin se mecanizan a partir de la hoja o en el barra en el lugar especificado en los Mto-dos de Ensayo B 557. El espesor de la lmina o el dimetro de la barra se puede mecanizar con cualquier espesor o dimetro deseado. Es esencial que el extensmetro est sentado correctamente en las muestras cuando se realice esta prueba. Cuando cada una de las cal-ificaciones de las muestras proporciona un valor de mdulo de 10,7 3 106 psi (73,8 GPa) 65%, el aparato califica.

6.6.2 El procedimiento de calificacin se realizar utilizandomuestras rectangulares delgadas o pequeas muestras redondas de dimetro para ser probados en el aparato.

7. Las muestras de ensayo - 7.1 Las muestras slidas en forma cilndrica.- Se recomienda que, siempre que sea posible, las muestras de ensayo de compresin sean en forma de cilindros circulares slidos. Actualmente estn reconocidas tres formas de probetas cilndricas slidas designadas como corto, de longitud media y larga (Nota 4). Las dimensiones sugeridas para probetas de compresin slida para uso general se dan en la Tabla 2.

NOTA 4 Muestras cortas.- Normalmente se utilizan para pruebas de com-pre-sin de materiales tales como metales de cojinetes, que en el servicio se utilizan en la forma de placas delgadas para llevar la carga perpendicular a la superficie. Especmenes mediometrajes normalmente se utilizan para deter-minar las propiedades de resistencia a compresin generales de los materiales metlicos. Es-pecmenes largas se adaptan mejor para la determinacin del mdulo de elasticidad en compresin de los materiales metlicos. Las dimensiones de la probeta dados en la Tabla 2 se han utilizado con xito. Las muestras con una D (relacin longitud / dimetro) L / de 1,5 o 2,0 estn mejor adaptadas para la determinacin de la resistencia a la compresin de materiales de alta resistencia.

7.2 Muestras Rectangulares o tipo Hoja. Las muestras de ensayo sern planas y preferiblemente de un slo espesor en todo el material.Cuando generalmente sea necesario un soporte lateral, la anchura y la longitud dependen de las dimensiones de la plantilla utilizada para apoyar la muestra. La longitud debe ser suficiente para permi-tir que la muestra sea cortada en la cantidad requerida para definir el lmite elstico, o lmite de elasticidad, pero no lo suficiente como para permitir el pandeo en laFIG. 5 Ejemplo de Aparato Compresor de Ensayos

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porcin no soportada. Dimensiones de la probeta y los diversos tipos de plantillas se dan en la Tabla 1.

7.3 Preparacin de las muestras- Las superficies laterales en la lon-gitud de referencia no varan en dimetro, ancho o espesor de ms de 1% o 0,002 pulg. (0,05 mm), o menor. (Si se utiliza una seccin reducida, este requisito slo se aplica a la superficie de la seccin reducida.) Adems, la lnea central de todas las superficies laterales de los especmenes ser coaxial dentro de 0,01 pulg. (0,25 mm).

7.3.1 Acabados Superficiales- Las superficies maquinadas de las muestras tendrn un acabado superficial de 63 micropulgadas. (1,6 m) o mejor. Superficies laterales mecanizadas al que el soporte lateral se va a aplicar tendr un acabado de por lo menos a 40 micropulgadas (1,0 micras) media aritmtica.

7.3.2 Planitud y paralelismo- Los extremos de la muestra debernser planos y paralelos y de 0,0005 pulg. de diferencia mxima entre ellos y debern ser perpendicular a las superficies laterales dentro de 3 de arco. En la mayora de los casos este requisito requiere el mecanizado o rectificado de los extremos de la muestra.

7.3.3 Los bordes de Muestras Rectangulares - Una anchura de material equivalente a por lo menos el espesor de la muestra se mecanizan a partir de todos los bordes cortados o estampadas con el fin de eliminar el material cuyas propiedades pueden haber sido alterados. (Si una seccin reducida se utiliza, este requisito slo se aplica a los bordes de la seccin reducida.) Las muestras debern ser acabadas de manera que las superficies estn libres de golpes, sur-cos, y rebabas.

7.4 Ubicacin de Longitud de Referencia -Los extremos de la lon-gitud de referencia no podr estar ms cerca de los extremos de la muestra o extremos de la seccin reducida de la mitad de la anchura o dimetro de la probeta.

8. Procedimiento

8.1 Medicin de muestras: Mida la anchura y espesor, o el dimetro de la muestra con un micrmetro a lo largo de la seccin de referencia . Dimensiones de la probeta de ms de 0,10 plgs. (2.5 mm) debern medirse con una precisin de 0,001 pulg. (0,02 mm), y los de menos de 0,10 pulg. (2,5 mm) se debe determinar al 1% ms cercano de la dimensin que se mide. Calcular el rea de la seccin transversal media de la seccin de referencia de lamuestra.

8.2 Limpieza- Limpie los extremos de la probeta y las partes de fijacin a los bloques con acetona u otro disolvente adecuado para eliminar todos los restos de grasa y aceite.

8.3 Lubricacin La friccin superficial del soporte puede afectar los resultados del ensayo (ver seccin 5.2 y Fig. 2). La friccin se ha reducido con xito por la lubricacin de las superficies de apoyo con hojas de TFE fluorocarbono, disulfuro de molibdeno, y otros mate-riales que se resumen en la Ref. (3).

8.4 Instalacin de muestra o probeta- Coloque la muestra en los fijadores del aparato de ensayo y cuidadosamente aline la muestra y los fijadores para asegurar una carga concntrica. Asimismo, compruebe que las superficies de las muestras carguen y se apareencon las superficies respectivas de los fijadores. Si el fijador tiene soportes laterales, los lados de la muestra deben comunicarse con el mecanismo de apoyo con la presin de apriete recomendado por el fabricante, o segn lo determinado durante las pruebas de verifi-cacin. Si se utilizan tornillos para ajustar la presin del soporte lat-eral, se recomienda que se utilice una llave de torsin para asegurar una presin constante.

8.4.1 Transductor Adjunto-Si es necesario, fije el extensimetro u otros transductores, o ambos, a la seccin de referencia de la muestra. La longitud de calibre debe ser de al menos un medio o preferible-mente un dimetro de distancia de los extremos de la muestra

8.5 Seleccin de Rango de Carga y Deformacin- Establezca el rango de carga de la mquina de ensayo de modo que la carga mxima esperada es de al menos un tercio del rango seleccionado. Seleccione la escala de deformacin o la deflexin para que la parte elstica de la deformacin de carga se alinie en el registro fotogrfico, es entre 30 y 60 con respecto al eje de carga.

TABLA 1 Plantillas representativas de compresin y Dimensiones de Muestras de Ensayo de Hojas DelgadasA

Tipo de Plantilla RefEspesor Ancho Largo Longitud de Referencia

in. mm in. mm in. mm in. mm

Templado - Montgomery (4 y 5)

Aleaciones de Magnesio Ms de 0.016 Ms de 0.40 0.625 16.0 2.64 67.0 1 25de uso General Ms de 0.016 Ms de 0.40 0.750B 20.0 2.64 67.0 1 25NACA (Kotanchik et al) (6) Ms de 0.020 Ms de 0.50 0.53 13.6 2.53 64.5 1 25Moore-McDonald (7) Ms de 0.032 Ms de 0.80 0.75C 20.0 2.64 67.0 1 25LaTour-Wolford (8) 0.010 a 0.020 0.25 a 0.50 0.50 12.5 1.95 49.5 1 25

Ms de 0.020 Ms de 0.50 0.50 12.5 2.00 51.0 1 25Miller (9-11) 0.006 a 0.010 0.15 a 0.25 0.48 12.2 2.22 56.5 1 25

0.010 a 0.020 0.25 a 0.50 0.50 12.5 2.23 56.5 1 25Ms de 0.020 Ms de 0.50 0.50 12.5 2.25 57.0 1 25

Sandorff-Dillon: (12)Uso general Ms de 0.010 Ms de 0.25 0.50 12.5 4.12 104.5 2 50Acero de alta Resistencia Ms de 0.010 Ms de 0.25 0.50 12.5 3.10 78.5 2 50

A Ver Ref. (13) para plantillas y muestras adicionalesB Reducido a 0.625 in. (16.0 mm) de 1.25 in. (30 mm) en la mitad del largo.C Reducido a 0.650 in. (16.5 mm) de 1.25 in. (30 mm) en la mitad del largo.

TABLA 2 Muestras slidas cilndricas sugeridasA

NOTA 1La representacin de las dimensiones convertidas a unidades mtricas de las muestras son aproximadas, mas no exactas.

Especificaciones

Dimetro Largo ApproxL/D

in. mm in. mm

Corto 1.12 6 0.010.50 6 0.01

30.0 6 0.213.0 6 0.2

1.00 6 0.051.00 6 0.05

25.6 1.25. 6 1.

0.82.0

Medio 0.50 6 0.01 13.0 6 0.2 1.50 6 0.05 38. 6 1. 3.00.80 6 0.01 20.0 6 0.2 2.38 6 0.12 60. 6 3. 3.01.00 6 0.01 25.0 6 0.2 3.00 6 0.12 75. 6 3. 3.01.12 6 0.01 30.0 6 0.2 3.38 6 0.12 85. 6 3. 3.0

Largo 0.80 6 0.011.25 6 0.01

20.0 6 0.232.0 6 0.2

6.38 6 0.1212.50 min

160. 6 3.320 min

8.010.0

A Otras tasas de proporcion entre largo y diametro deben usarse cuando elensayo sea para la resistencia de fluencia por compresion

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8.6 Mediciones de deformacin- Los dispositivos utilizados para medir la deformacin se ajustarn a las caractersticas de la categora aplicable del extensmetro que se describe en la Prctica E 83. calibradores de tensin elctrica, si se utilizan, tendrn caractersti-cas de desempeo establecidos por el fabricante de acuerdo con los Mtodos de Ensayo E 251.

8.7 Prueba de velocidad: para mquinas de ensayo equipados con marcapasos-velocidad de deformacin, configure el equipo para deformar la muestra a una velocidad de 0.005 pulg./Pulg.Min (m / m min). Para las mquinas con control de carga o con el control de velocidad de la cruceta, establezca tasa equivalente a 0,005 pulg. / Pulg. Min (m / m min) de velocidad de deformacin en la parte elstica. Una tasa de 0,003 pulg. / Pulg.Min (m / m min) se puede usar si el material es sensible a la velocidad de deformacin.

8.7.1 Para las mquinas sin equipo de estimulacin de deformacin o sistemas de control de retroalimentacin automtica, mantengauna velocidad de cruceta constante para obtener la velocidad de deformacin media deseada desde el principio de la carga hasta el punto final de la prueba. La tasa de deformacin promedio puede determinarse a par-tir de un registro de carga-deformacin en un in-tervalo de tiempo marcado, un grfico de tiempo-deformacin, o desde el momento del inicio de la carga hasta el punto final de la pruebadeterminado a partir de un dispositivo de medicin de tiempo ( por ejemplo, cronmetro). Se debe reconocer que el uso de mquinas con velocidad constante de movimiento de la cruceta no asegura la velocidad de deformacin constante a travs de una prueba.

8.7.2 Tambin debe tenerse en cuenta que la velocidad de la cruc-eta de funcionamiento libre puede diferir de la velocidad bajo carga para la misma configuracin de la mquina, y que las muestras de diferentes rigideces tambin puede resultar en tasas diferentes, dependiendo de la mquina de prueba y forma de sujecin. Sea cual sea el mtodo, la muestra debe ser probados a una velocidad uniforme y sin retrocesos o cambios repentinos. La tasa de ensayo tambin debe ser tal que la tasa de la carga cambie sobre la mues-tra cuando est siendo probado, ser la respuesta dinmica de los sistemas de medicin. Esto es de particular importancia cuando el anlisis de muestras cortas de materiales de alto mdulo.

8.8 Ensayo de Conducta-Despus que la probeta o muestra se ha instalado y alineado, y el medidior de deformacin o de reflexin-convertidor de medicin instalado, active el dispositivo (s) de grabacin e inicie la prueba con la dosis prescrita. Continue la prueba a una velocidad uniforme hasta que se haya completado la prueba como se indica a continuacin.

8.8.1 Materiales-dctiles: Para materiales dctiles, el lmite els-tico o punto de fluencia, y, a veces la fuerza de una deformacin mayor que la deformacin elstica, se pueden determinar. La real-izacin de la prueba para determinar ya sea el punto de fluencia o de la resistencia a la compresin o ambos es el mismo. Materiales sin diagramas esfuerzo-deformacin-afiladas rodillas (sharp-kneed) requerirn que la deformacin o deflexin en rendimiento deban es-timarse inicialmente, y que la muestra sea probada suficientemente ms all de la estimacin inicial para asegurarse de la tensin de fluencia se puede determinar despus de la prueba (vase 9.3). Para los materiales, que presentan una curva de tensin-deformacin(sharp-kneed) o un lmite de elasticidad distintivo, la prueba se puede terminar ya sea despus de una (sharp-kneed) o despus que se observa la cada de carga

8.8.2 Materiales Frgiles- Los materiales frgiles que fallan por aplastamiento o rotura se deben probar hacia la falla.

8.9 Nmero de Muestras- las probetas o muestras en blanco sernquitados de los materiales a granel de acuerdo con las especificacionesaplicables. El nmero de muestras a ensayar debe ser suficiente paracumplir con los requisitos que determine el propsito de la prueba, osegn lo acordado entre las partes involucradas. Cuanto mayor sea lamuestra, mayor es la confianza de que la muestra representa a lapoblacin total. En la mayora de los casos, entre cinco y diezejemplares debera ser suficiente para determinar las propiedades decompresin de una muestra con razonable confianza.

8.10 Precauciones:

8.10.1 Pandeamiento- En ensayos de compresin relativamentelargos, las muestras delgadas que no son soportadas lateralmente, lasmuestras pueden pandearse elsticamente y salir volando del rea dela prueba. Debe haber un dispositivo de proteccin ubicado paraevitar lesiones.

8.10.2 Ruptura fracturas-Algunos materiales pueden fallar deman-era demoledora que har que las piezas sean expulsados como metralla. Un dispositivo de proteccin debe estar en su lugar para evitar lesiones.

9. Clculos9.1 Determine las propiedades del material de las dimensiones

de la muestra y el diagrama de esfuerzo-deformacin como se de-scribe en los prrafos siguientes. Para mquinas de ensayo que uti-lizan registros de carga en lugar de esfuerzos, convierten el diagrama carga-contra-deformacin a las unidades de estrs dividiendo la carga por el rea de seccin transversal original de la seccin de referencia de la muestra.

9.2 Mdulo de elasticidad- Calcule el mdulo de elasticidad como se especifica en la norma ASTM E 111. Si el mdulo de elasticidad es la cantidad principal por determinar, el procedimiento indicado en la norma ASTM E 111 se deben seguir. Una vez ms, el clculo del mdulo ser de acuerdo a la Seccin 7 del mtodo de prueba E 111.

9.3 Lmite Elstico -Para determinar la resistencia a la deforma-cin por el mtodo de desplazamiento es necesario para proteger los datos (autogrficos o numricos) por la cual se debe dibujar un diagrama esfuerzo-deformacin. Luego, en el diagrama esfuerzo-de-formacin (Fig. 6) despedir OM igual al valor especificado de offset (offset convencional es de 0,002 pulg. / Pulg. (M / m)), dibujar mn paralela a OA, y as localizar r, la interseccin de MN con el diagra-ma de esfuerzo-deformacin. El esfuerzo que corresponde al punto r es el lmite elstico para el desplazamiento se especifica.

9.3.1 En los valores de lmite elstico obtenido por estos mtodos de informes, el valor especificado de desfase utilizado deber indi-carse entre parntesis despus del lmite elstico plazo. Por Ende:

Lmite elstico (offset = 0.2 %) = 52.0 ksi = (359 MPa) (4)9.3.2 En el uso de estos mtodos, un extensmetro Clase B-2, como

se describe en la norma ASTM E 83, es suficientemente sensible para la mayora de los materiales.

NOTA 5-Dispositivos automticos estn disponibles que determinan la resistencia a la fluencia sin compensar el trazado de una curva de Esfuerzo-De-formacin. tales dispositivos pueden ser utilizados si su exactitud ha demostrado ser satisfactoria.

NOTA 6-Si la carga cae antes de llegar a la desfase especificada tcnica-mente el material no tiene un lmite elstico (para esa desfase). En este caso, la tensin en la carga mxima antes de la compensacin que se alcance especifi cado se puede informar en lugar del lmite elstico y ser designado como el punto de fluencia.

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9.4 Punto de fluencia- materiales que exhiben un diagrama tensin-deformacin con curva pronunciada puede producir una cada clara en el esfuerzo con el aumento de la deformacin. El punto de fluencia es el esfuerzo mximo alcanzado justo antes de la cada repentina delesfuerzo. Para mquinas de ensayo sin capacidades grabacin o estudio de deformacin deflexin, el punto de fluencia se puede de-terminar observando la carga a la que la aguja del indicador de lnea de carga cae derepente con la mquina de ensayo ejecutando a un ritmo constante.

9.5 Resistencia a la compresin- Para un material que falla en la compresin por aplastamiento o fractura, la resistencia a la compre-sin es la tensin mxima en o antes de la fractura, tal como se determina dividiendo la carga mxima por el rea de seccin trans-versal. Para los materiales dctiles, la resistencia a la compresin se puede determinar a partir del diagrama esfuerzo-deformacin a una deformacin total especificada. La deformacin a la que este esfuerzo se determin debe ser especificado.

10. Informe

10.1 Incluir la siguiente informacin en el informe de ensayo: 10.1.1 Muestras de materiales- Describa el material de la muestra, aleacin, tratamiento trmico, el nmero de lote del moli-no, la direccin del grano, etc., segn sea el caso.

10.1.2 Configuracin de muestra -Incluir un boceto de la con-figuracin de la muestra o referencia a la muestra en dibujo.

10.1.3 Dimensiones de Muestras -Anote las dimensiones reales medidos para cada muestra.

10.1.4 Prueba de Equipamiento y Lubricante-: Describa la prueba al equipamento o realice una referencia al equipo en dibujos , especificando el lubricante utilizado en su caso.

10.1.5 Mquina de ensayo -Incluir la marca, el modelo, y la gama de carga de la mquina de pruebas.

10.1.6 Velocidad de Ensayo -Grabe el promedio de valor de la prueba y el modo de control.

10.1.7 Diagrama Esfuerzo-Deformacin- Incluir, si es posible, el diagrama esfuerzo-deformacin con escalas, nmero de muestras, datos de prueba, tasa, y otra informacin pertinente.

10.1.8 Mdulo de Elasticidad-Notificar el mdulo de elasticidad cuando sea necesario, como se determina de acuerdo con 9.2.

10.1.9 Lmite Elstico: Reportel el esfuerzo elstico o punto de Flu-encia cuando sea necesario y el mtodo de determinacin, como se calcula en 9.3 y 9.4.

10/01/10 Resistencia a la Compresin-Reporte la resistencia a la compresin de material que presenta rotura frgil. Una resistencia a la compresin a una deformacin total especificada, se puede in-formar de los materiales dctiles. Si es as, el informe de la defor-macin en la que se determina el esfuerzo de compresin.

10.1.11 Tipo de Falla-En su caso, describir el tipo de rotura de la probeta.

10.1.12 Presicin y Desviacin Anote la precisin y exactitud de los datos notificados en su caso de una manera consistente con la norma ASTM E 177.

10.01.13 Anomalas- Anote cualquier anomala que se produ-jeron durante la prueba de que pueden haber tenido un efecto en los resultados de las pruebas.

10.2 Para la aceptacin comercial de ensayo de las siguientes secciones de 10,1 se considera suficiente: 10.1.1 y 10.1.2, y

10.1.9 y 10.1.11.

11. Precisin y Sesgo

11.1 La precisin - Los siguientes parmetros que son reportados permitirn avanzar en la precisin de los mtodos de ensayo: muestra de pandeo, la friccin superficie de carga, muestra dis-paraba, y modelo de tamao. El subcomit est en el proceso de cuantificacin de estos efectos.11.2 Sesgo: No hay criterios de referencia disponibles para los en-

sayos de tipo destructivas como la compresin. Por lo tanto, el sesgo de este mtodo de ensayo es un desconocido.

12. Palabras clave

12.1 de compresin axial; embarrilamiento; bloques de soporte;pandeo; compresmetro; plantilla de compresin de chapa; dia-grama esfuerzo-deformacin; sub-prensa; mquina de ensayo

FIG. 6 Diagrama Esfuerzo-Deformacion para determinacion dellimite elastico por el metodo de desfase

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ANEXOS

(Informacin Obligatoria)

A1. REQUISITOS ESPECIALES EN LA DETERMINACIN DE LA RESISTENCIA A LA COMPRESINDE CARBUROS CEMENTADO

A1.1 Caractersticas de carburos cementadosA1.1.1 Carburos cementados se fabrican en una amplia gama de

composiciones que tienen dureza 81,0 a 93,0 HRA y resistencias a la compresin de 300 a ms de 800 ksi (2100 a 5500 MPa). Fallan por destrozando fractura (ver seccin 8.7.2 y 8.10.2).

A1.2 Aparato y AccesoriosSe utilizar A1.2.1 de cojinete Ladrillos carburo cementado

bloques de apoyo. Debern ser de una dureza tal que las caras del bloque no sufrirn signi fi cativa deformacin permanente durante la prueba (dureza recomendado de 92 HRA).

A1.2.2 de cojinete Preparacin-El bloque dimetro bloque deber ser al menos tres veces el dimetro de la muestra. Su grosor ser de al menos dos tercios del dimetro del bloque. Las caras de los blo-ques de apoyo deber ser planas dentro 60.0002 pulg. / Pulg. (m / m), paralelas dentro de 0,0005 pulg. / pulg. (m / m), y tienen una fi acabado superficial de 8 micropulgadas. (0,2 micras) media aritmti-ca (aa). Los bloques se utilizan en conjuncin con dispositivos tales como los mostrados en las Figs. 3-5

A1.2.3 La falta total acumulado de paralelismo en el conjunto de prueba no podr exceder de 0,0005 pulg. / Pulg. (m / m).

A1.2.4 Con el fin de minimizar los efectos perjudiciales de extremo, una cua de 0,001 pulg. (0,025 mm) de espesor, de cua de acero estndar de stock laminado en fro, se interpuesto entre cada extremo del espcimen y el bloque de cojinete. Cada cua se utiliza slo una vez (ver Ref 14).

A1.3 prueba EspecmenesA1.3.1 Tamao y Shape- Las muestras debern ser en forma de

cilindros circulares 0.375 6 0,01 pulg. (10,0 6 0,2 mm) de dimetro y 1,00 6 0,05 pulg. (25,0 6 1,0 mm) de largo.

Preparacin A1.3.2 de especmenes Los extremos de un espcimen deber ser plana y normal a su eje longitudinal. Ellos sern paralelos, con un mximo de 60.0005 pulg. / Pulg. (m / m), en fl dentro 60.0002 pulg. / pulg. (m / m), y tienen una fi acabado superficial de 8 micropulgadas. (0,2 micras) aa.

Velocidad A1.4 de PruebasA1.4.1 velocidad de la prueba deber ser especi fi cado en tr-

minos de tasa de destacar la muestra, y no exceder de 50,0 ksi (345 MPa) / min

REFERENCIAS

(1) Papirno, R., Inelastic Buckling of ASTM Standard E 9 CompressionSpecimens, Journal of Testing and Evaluation, JTEVA, Vol 15, No. 3,May 1987, pp. 133135.

(2) Mescall, J., Papirno, R., and McLaughlin, J., Stress and DeformationStates Associated with Upset Tests in Metals, Compression Testing ofHomogeneous Materials and Composites, ASTM STP 808, RichardChait and Ralph Papirno, Eds., ASTM, 1983, pp. 723.

(3) Chait, R., and Curll, C. H., Evaluating Engineering Alloys inCompression, Recent Developments in Mechanical Testing. ASTMSTP 608, Am. Soc. Testing Mats., 1976, pp. 319; see also Hs, T. C.,A Study of the Compression Test for Ductile Materials, MaterialResearch & Standards, Vol 9, No. 12, December 1969, p. 20.

(4) Paul, D. A., Howell, F. M., and Grieshaber, H. E., Comparison ofStress-Strain Curves Obtained by Single-Thickness and Pack Meth-ods, National Advisory Committee for Aeronautics, Washington, DC,Technical Note No. NACA-TN-819, August 1941.

(5) Templin, R. L., Discussion on Single-Strip Compression Test forSheet Materials, Proceedings, ASTM, Vol 45, 1945, pp. 69093.

(6) Kotanchik, J., Woods, W., and Weinberger, R., Investigation ofMethods of Supporting Single-Thickness Specimens in a Fixture forDetermination of Compressive Stress-Strain Curves, National Advi-sory Committee for Aeronautics, Washington, DC, Wartime ReportNo. WR L-189, May 1945.

(7) Moore, A. A., and McDonald, J. C., Compression Testing of

Magnesium Alloy Sheet, Proceedings, ASTM, Vol 45, 1945, pp.671704.

(8) LaTour, H., and Wolford, D. S., Single-Strip Compression Test forSheet Materials, Proceedings, ASTM, Vol 45, 1945, pp. 67188.

(9) Miller, J. A., A Fixture for Compressive Tests of Thin Sheet SteelBetween Lubricated Steel Guides, National Advisory Committee forAeronautics, Washington, DC, Technical Note No. NACA-TN-1022,April 1946.

(10) Ramberg, W., and Miller, J. A., Determination and Presentation ofCompressive Stress-Strain Data for Thin Sheet Metal, Journal of theAeronautical Sciences, Vol 13, No. 11, 1946, pp. 56980.

(11) Miller, J. A., Discussion on Micro-Deformation under Tension andCompression Loads of Thin Aluminum Alloy Sheets for AircraftConstruction, Proceedings, ASTM, Vol 44, 1944, pp. 68385 (SeeRef. 7 for fuller description of the fixture.)

(12) Sandorff, P. E., and Dillon, R. K., Compressive Stress-StrainProperties of Some Aircraft Materials, Proceedings, ASTM, Vol 46,1946, pp. 103952.

(13) Symposium on Elevated Temperatures Compression Testing of SheetMaterials, ASTM STP 303, Am. Soc. Testing Mats, 1962.

(14) Lueth, R. C., and Hale, T. E., Compressive Strength of CementCarbidesFailure Mechanics and Testing Methods, Material Re-search & Standards, Vol 10, No. 2, 1970, pp. 2328.

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