impact test

Impact test A105n – Prueba de impacto en A105N

En industria, ingeniería civil o arquitectura, la elección del material que da forma a una pieza metálica es de suma importancia a la hora de determinar las necesidades que demanda en particular cada pieza.

Por esta razón, cada uno de los materiales que dan forma a nuestras bridas forjadas son testados y comprobados previamente en nuestros laboratorios. Sólo de esta forma podemos saber con precisión el nivel de resistencia y tenacidad que tiene cada uno de los materiales empleados.

¿Qué es un test de impacto?

Las pruebas de impacto son uno de los recursos más utilizados para analizar las características físicas de un material en ingeniería. Se recurre a este tipo de test para estudiar la tenacidad de un material, es decir, para medir su capacidad para soportar un impacto antes de que se rompa.

Para llevar a cabo un test de impacto habitualmente se recurre a dos métodos principales: el método Charpy o el método Izod. Aunque ambas pruebas miden la tenacidad de un material a través de un péndulo de Charpy (herramienta que lleva como nombre el apellido de un conocido ingeniero francés de principios del siglo XX), el método Izod difiere en particularidades geométricas que afectan a la probeta implicada en el proceso de medición.

Método Charpy para pruebas de impacto

Este péndulo homónimo fue ideado precisamente para golpear la probeta metálica del material cuya resistencia se pretende estudiar. Así, en ambos métodos, el péndulo cae desde una altura inicial y golpea el dorso de la probeta con fuerza hasta partirla. En este impacto el péndulo pierde energía, una energía que es absorbida por la probeta al fragmentarse. De tal forma que, en función de la cantidad de energía absorbida por la probeta, el punto de fragilidad del material se situará en un nivel u otro. En otras palabras, no es lo mismo que la probeta absorba 3 julios que 5, ya que este resultado es indicativo de una mayor o menor tenacidad.

Método Izod

Por otro lado, el método Izod se conoce como un tipo de ensayo que consiste en romper una probeta de sección cuadrangular (10×10 mm) a través de tres entalladuras que tiene situadas en las distintas caras. El test se completa una vez que se repite el mismo procedimiento tres veces y se calcula la media de los resultados.

De este modo, logramos conocer la resiliencia del material al calcular la media de los datos obtenidos en los tres pasos anteriores. Así, la principal diferencia entre el método Izod y el Charpy reside principalmente en el diseño y la configuración de la probeta empleada en la medición. Ambos test de impacto sirven para estudiar y analizar la tenacidad de un material, pero la forma de efectuarla es ligeramente distinta.

El caso del A105n

El A105N es uno de los materiales más utilizados a la hora de elaborar bridas forjadas. Este tipo de acero al carbono se denomina así siguiendo los criterios de la ASTM, el máximo organismo internacional que se encarga de aprobar todas las normas que regulan el ámbito de la ingeniería de materiales. 

En particular las bridas de A105N son las más utilizadas en los diseños de infraestructuras del Oil & Gas. Estos diseños están regulados por distintas normas de diseño ASME como por ejemplo la ASME B31.3 que aplica a diseños de tuberías para todos los fluidos. Esta norma en particular indica que el A105N puede ser utilizado en diseños de instalaciones que operan hasta -29ºC sin ser testado, lo que hace importante conocer la tenacidad del material. 

Los test de impacto en A105N sirven por tanto para saber con exactitud en qué contexto estructural puede emplearse este tipo de brida de acero sin romperse. Para hacernos una idea, en las tuberías industriales en las que se utilizan las bridas forjadas es común ver cambios de temperatura capaces de provocar fracturas repentinas y relacionadas con la tenacidad del material, de ahí que sea de suma importancia conocer qué punto de fragilidad tiene la brida forjada elegida.

Precisamente por todo ello, las bridas forjadas A105N son utilizadas en tuberías industriales y, más particularmente, en el contexto de refinerías petrolíferas. De ahí que sea relevante, realizar todos los test de impacto necesarios para conocer con exactitud los límites en términos de ductilidad y tenacidad de este material.