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Ensayos mecánicos: qué son, tipos, qué mide cada uno y normas

Los ensayos mecánicos aplican un esfuerzo controlado a una probeta de ensayo y miden la respuesta del material. Vea los tipos (destructivos, no destructivos, estáticos y dinámicos), qué mide cada ensayo, las normas y la máquina para cada uno.

Ensayos MecánicosPor Mardoqueu M. Costa24 min de lectura

Los ensayos mecánicos son procedimientos estandarizados que aplican un esfuerzo controlado a una probeta de ensayo y miden la respuesta del material. El esfuerzo puede ser de tracción, compresión, flexión, torsión, impacto o carga cíclica. Con ellos se obtienen propiedades como resistencia, rigidez, ductilidad, dureza y tenacidad. Los principales son los ensayos de tracción (prueba de tensión), compresión, flexión, doblado, corte (cizallamiento), torsión, embutición, arrancamiento, adherencia, dureza, impacto, fatiga y fluencia lenta (creep). Normas como la ISO 6892-1 y la ASTM E8/E8M fijan la probeta, la velocidad y la temperatura para que el resultado sea comparable entre laboratorios.

Esta guía es el mapa del área. Muestra cómo se clasifican los ensayos, qué mide cada uno, qué norma y qué equipo usar y cómo elegir el ensayo correcto para una pieza. Cada ensayo tiene aquí un resumen y, en el enlace, un artículo propio con fórmulas, ejercicios y errores comunes.

En la foto, probetas de acero después de cuatro ensayos diferentes, y cada esfuerzo deja una marca propia: la de tracción se rompió en dos partes, el cilindro de compresión se abarriló sin romperse, la barra de doblado quedó en forma de U y la barra con muesca se partió con el golpe del péndulo en el ensayo de impacto.

Probetas metálicas sobre el banco de trabajo después de ensayos mecánicos: una de tracción rota en dos partes, un cilindro abarrilado por la compresión, una barra doblada en U y una barra con muesca rota en el impacto
Probetas después del ensayo: tracción, compresión, doblado e impacto Charpy

Qué son los ensayos mecánicos y para qué sirven

Un ensayo mecánico coloca una probeta, con forma y dimensiones definidas por la norma, en una máquina que aplica fuerza y registra fuerza y deformación. El resultado es un número (una resistencia en MPa, una energía en joules, una dureza) o una curva, como la curva esfuerzo × deformación del ensayo de tracción. La terminología común del área (fuerza, esfuerzo, deformación, fluencia, resistencia) está en la ASTM E6.

La ASTM E8/E8M, norma de tracción de metales, resume bien su utilidad: el ensayo da información sobre resistencia y ductilidad que sirve para comparar materiales, desarrollar aleaciones, controlar la calidad y diseñar. En la práctica, los ensayos mecánicos sirven para:

  • Seleccionar el material correcto para una pieza.
  • Validar el diseño, comprobando que el material cumple las especificaciones de resistencia y durabilidad.
  • Controlar la calidad y aceptar lotes de acero, varilla corrugada, lámina, concreto, plástico o tornillería.
  • Prevenir e investigar fallas, descubriendo por qué se rompió una pieza.

Tipos de ensayos mecánicos

Hay dos clasificaciones, y se cruzan. La primera es por la integridad de la pieza: destructivos y no destructivos. La segunda es por el modo de aplicación de la carga: cuasiestáticos, dinámicos y de larga duración.

Debajo de ambas clasificaciones están los cinco esfuerzos básicos, y la mayoría de los ensayos reproduce uno de ellos. El esquema muestra cada esfuerzo con las flechas de carga y la forma que adopta la pieza: en la tracción se alarga, en la compresión se acorta, en la flexión se curva, en el corte una sección se desliza sobre la vecina y en la torsión un extremo gira respecto al otro.

Tipos de ensayos mecánicos: esquema de los cinco esfuerzos básicos de los ensayos mecánicos: tracción, compresión, flexión, corte y torsión, con las flechas de carga y la forma deformada
Los cinco esfuerzos básicos y la deformación que provoca cada uno

Por el modo de aplicación de la carga, el ensayo cuasiestático aplica una carga creciente, lenta y sin choque, hasta la rotura o hasta el valor que se quiere medir; es el caso de la tracción y de la mayoría de los ensayos hechos en la máquina universal. El dinámico aplica la carga de una sola vez, en un golpe, como en el impacto, o en ciclos repetidos por debajo de la resistencia estática, como en la fatiga. El de larga duración mantiene la carga constante durante horas o miles de horas, en general a alta temperatura, como en la fluencia lenta (creep). La tabla resume las categorías y los ensayos de cada una.

CategoríaCómo actúa la cargaEnsayos
Cuasiestáticoscarga creciente, lenta y continua, sin choquetracción, compresión, flexión, doblado, corte, torsión, embutición, arrancamiento, adherencia, dureza
Dinámicos por impactoun golpe a alta velocidadCharpy, Izod, caída de peso
Dinámicos cíclicosciclos repetidos de carga, por debajo de la resistencia estáticafatiga axial, flexión rotativa, torsión alternada
Larga duracióncarga constante durante horas o miles de horas, en general a alta temperaturafluencia lenta (creep), ruptura por creep, relajación

La diferencia importa porque el mismo material se comporta de otra manera según la velocidad de la carga. Un acero que se alarga bastante en la tracción lenta puede romperse de forma frágil bajo impacto a baja temperatura, y una pieza que soporta la carga estática puede agrietarse después de millones de ciclos muy por debajo de esa carga.

Ensayos destructivos y no destructivos

Ensayos destructivos deforman, rompen o marcan la probeta, que no vuelve a usarse. El cuadernillo de ensayos de materiales del Telecurso 2000 (SENAI) usa un criterio amplio: es destructivo todo ensayo que deja alguna marca en la pieza, aunque no la inutilice. Tracción, compresión, flexión, doblado, corte, torsión, embutición, arrancamiento, adherencia, impacto, fatiga y fluencia lenta son destructivos.

Ensayos no destructivos (END) inspeccionan la pieza sin comprometer su uso. Los más comunes son la inspección visual, el ultrasonido, los líquidos penetrantes, las partículas magnéticas, la radiografía, las corrientes de Eddy (corrientes inducidas) y la emisión acústica. Un punto que casi nadie explica: los END no son, en sentido estricto, ensayos mecánicos. Buscan defectos (grietas, poros, falta de fusión) y no miden propiedades como resistencia o alargamiento. Ambos se complementan: el ensayo mecánico califica el material y el procedimiento, y el END revisa cada pieza producida.

En la foto, un END por ultrasonido: el técnico apoya el palpador, con gel acoplante, junto al cordón de soldadura, y el equipo al fondo muestra los ecos de la onda sonora que atravesó la placa. Un eco fuera de lugar indica una discontinuidad en la soldadura, y la pieza sigue entera para su uso.

Técnico con guante apoyando un palpador de ultrasonido con gel acoplante sobre una placa de acero junto al cordón de soldadura, con el equipo de ultrasonido al fondo mostrando los ecos
Ensayo no destructivo por ultrasonido: busca defectos en la soldadura sin inutilizar la pieza

¿El ensayo de dureza es destructivo o no destructivo?

Las fuentes difieren, y vale la pena entender por qué. Por la definición estricta, es destructivo: el indentador deja una huella permanente, y el Telecurso 2000 y las clases de la UFSM lo colocan entre los destructivos. Fabricantes de equipo, como ZwickRoell, lo clasifican como no destructivo, porque la marca es pequeña y la pieza muchas veces sigue en servicio. En la práctica industrial, el término más preciso es semidestructivo. Las propias normas admiten la deformación: la ISO 6508-1:2023 (Rockwell) exige un espesor de al menos 10 veces la profundidad de la huella con indentador de diamante y 15 veces con esfera. En una superficie funcional pulida o en una capa delgada, la huella puede hacer que la pieza se rechace. Vea el artículo sobre dureza.

Los principales ensayos, uno por uno

Cada resumen indica cómo se aplica la carga, qué se mide y dónde se usa el ensayo. Las fórmulas, probetas, el paso a paso y los ejercicios están en el artículo propio de cada ensayo, en el enlace.

Ensayo de tracción

La probeta recibe una fuerza de tracción axial, creciente, hasta la rotura, y la máquina registra fuerza y alargamiento, que se convierten en la curva esfuerzo × deformación. Es el ensayo mecánico más realizado, junto con la dureza, porque de una sola curva salen el módulo de elasticidad, el límite de fluencia, la resistencia a la tracción, el alargamiento y la estricción. Sirve para aceptar lotes y para diseñar lo que trabaja a tracción, como cables de acero, tornillos, varillas corrugadas y componentes estructurales, de la construcción a las industrias automotriz, aeroespacial y biomédica. Detalles en ensayo de tracción y diagrama esfuerzo-deformación.

Ensayo de compresión

La probeta se coloca entre dos platos y se comprime con carga creciente; la máquina registra fuerza y acortamiento, y de ellos sale la resistencia a la compresión. Es el ensayo de referencia del concreto (la resistencia característica fck), de cerámicas, bloques, morteros, espumas y empaques, materiales que en servicio soportan carga a compresión, como columnas y cimentaciones. En metales dúctiles la probeta se abarrila sin romperse, por lo que no hay carga de rotura que registrar. Vea ensayo de compresión.

Ensayo de flexión

Una barra apoyada en dos puntos recibe la carga en el centro (flexión en tres puntos) o en dos puntos entre los apoyos (cuatro puntos). La carga curva la barra: la cara inferior queda a tracción y la superior, a compresión, y la resistencia a la flexión es el mayor esfuerzo en la cara a tracción. El ensayo mide también el módulo de flexión de plásticos, compuestos, cerámicas, madera y concreto, materiales que en servicio trabajan como vigas, losas, placas y repisas. Vea ensayo de flexión.

Ensayo de doblado

La probeta se dobla sobre un mandril hasta 90° o 180°, y después se examina la cara externa, la que quedó a tracción, en busca de grietas. El resultado no es una fuerza: el ensayo es cualitativo, aprobado o rechazado, y verifica si el material soporta ser doblado sin agrietarse, como se exige a varillas corrugadas, tubos, láminas y soldaduras. Se usa mucho en el control de varillas corrugadas y en la calificación de soldadores. Vea ensayo de doblado.

Ensayo de corte

El esfuerzo cortante hace que una sección del material se deslice sobre la vecina, como en un perno cortado por dos placas. El ensayo reproduce ese corte y mide el esfuerzo cortante τ en la rotura, el dato de diseño de pernos, remaches, tornillos, adhesivos y uniones soldadas o pegadas. Vea ensayo de corte. El corte directo de suelos es otro ensayo, de la geotecnia.

Ensayo de torsión

Un extremo de la barra gira respecto al otro mientras la máquina mide el par de torsión y el ángulo de giro. Del ensayo salen el par máximo, la resistencia a la torsión, el ángulo de torsión y el módulo de corte G de ejes, resortes y tornillos, en metales, polímeros y compuestos. Vea ensayo de torsión.

Ensayo de embutición

Una lámina delgada se sujeta y un punzón esférico la empuja hasta que aparece la primera grieta; la profundidad alcanzada, en milímetros, es el índice Erichsen (IE). El resultado mide la embutibilidad: indica si la lámina soporta ser conformada en piezas como latas, utensilios y componentes automotrices sin agrietarse. Vea ensayo de embutición.

Ensayos de arrancamiento y de adherencia

Ambos evalúan la unión entre materiales, y no el material aislado. En el arrancamiento se tracciona un elemento embebido (anclaje, tornillo, varilla en el concreto) hasta que sale, y el resultado es la fuerza máxima de arrancamiento. En la adherencia se tracciona un recubrimiento, una pintura, un mortero o un adhesivo hasta que se despega de la base, y el resultado es el esfuerzo de adherencia. Vea ensayo de arrancamiento y ensayo de adherencia.

Ensayo de dureza

Un indentador se presiona contra la superficie con una carga definida, y el tamaño o la profundidad de la huella da la dureza. Cada método tiene su indentador: en el Brinell, una esfera de metal duro; en el Vickers, una pirámide de diamante de base cuadrada; en el Rockwell, un cono de diamante o una esfera. La dureza mide la resistencia a la penetración localizada en la superficie, y no la carga que soporta la sección completa; en los aceros ambas suelen ir de la mano, pero no son la misma propiedad. Es rápido y sirve para controlar el tratamiento térmico y la resistencia al desgaste. Vea ensayo de dureza.

Ensayo de impacto

Un péndulo rompe de un golpe una probeta con muesca, y la energía absorbida en la fractura, en joules, mide la tenacidad del material. En el Charpy la probeta queda acostada, simplemente apoyada, y recibe el golpe en el lado opuesto a la muesca; en el Izod queda de pie, empotrada en voladizo. En el Charpy de la ISO 148-1:2016, la probeta mide 10 × 10 × 55 mm y tiene una muesca en V de 2 mm. Ensayado a varias temperaturas, revela la transición dúctil-frágil de los aceros. Vea ensayo de impacto y tenacidad.

Ensayo de fatiga

La probeta recibe ciclos repetidos de carga, por debajo de la resistencia estática, hasta romperse. Cada nivel de esfuerzo da un número de ciclos hasta la falla, y el conjunto forma la curva S-N (esfuerzo × número de ciclos), la curva de vida a la fatiga del material. Es el ensayo de ejes, bielas, resortes, engranes, estructuras de aeronaves e implantes, que fallan por ciclos muy por debajo de la resistencia estática. Vea ensayo de fatiga.

Ensayo de fluencia lenta (creep)

La probeta permanece bajo carga constante, en general a alta temperatura, durante horas o miles de horas, y se mide el alargamiento a lo largo del tiempo. Es el ensayo de los materiales de calderas, turbinas, tuberías calientes y reactores. La fatiga y la fluencia lenta son fallas que dependen del tiempo, pero por causas diferentes: la fatiga viene de la repetición de la carga; la fluencia lenta, de su permanencia. Una es cuestión de cuántas veces; la otra, de cuánto tiempo. Vea ensayo de fluencia lenta.

Otros ensayos: desgarre y desgaste

Ciertos productos tienen ensayos propios, cada uno con su propia norma. El de desgarre mide la resistencia a la propagación de un desgarre en películas plásticas, empaques, telas y elastómeros. Los de desgaste miden la pérdida de material por contacto y movimiento relativo con otra superficie, por abrasión o por deslizamiento, y orientan la elección de materiales, recubrimientos y tratamientos superficiales para engranes, rodamientos y otras partes de máquinas.

Los ensayos mecánicos y lo que mide cada uno

La tabla siguiente reúne, para consulta rápida, el resultado que entrega cada ensayo y su norma principal. Las unidades muestran la naturaleza de cada resultado: MPa para los esfuerzos, joules para la energía, milímetros para el índice Erichsen, horas para la fluencia lenta y, en el doblado, solo aprobado o rechazado.

EnsayoQué mideNorma principal
Tracciónmódulo E (GPa), fluencia y resistencia (MPa), alargamiento y estricción (%)ISO 6892-1:2019; ASTM E8/E8M; plásticos ISO 527-1, ASTM D638
Compresiónresistencia a la compresión (MPa), móduloconcreto ABNT NBR 5739:2018 (norma brasileña)
Flexiónresistencia a la flexión (MPa), módulo en flexiónplásticos ISO 178, ASTM D790
Dobladoaprobado o rechazado: grieta en la cara traccionadaISO 7438:2020
Corte (cizallamiento)esfuerzo cortante τ (MPa)según el producto (pernos, sujetadores, adhesivos)
Torsiónmódulo de corte G (GPa), τ, ángulo de torsiónsegún el producto
Embutición (Erichsen)índice Erichsen IE (mm hasta la grieta)ISO 20482:2013
Arrancamiento (pull-out)fuerza de arrancamiento (kN)según el producto (anclajes, tornillos)
Adherenciaesfuerzo de adherencia (MPa)según el producto (morteros, recubrimientos)
DurezaHBW, HV, HRC (escalas)ISO 6506-1:2014, ISO 6507-1:2023, ISO 6508-1:2023
Impactoenergía absorbida KV o KU (J)ISO 148-1:2016; ASTM E23
Fatigacurva S-N, resistencia a la fatiga (MPa a N ciclos)ISO 1099:2017; ASTM E466-21
Fluencia lenta (creep)velocidad de fluencia lenta, tiempo hasta la rotura (h)ASTM E139-24

Los nueve primeros de la tabla, de la tracción a la adherencia, se realizan en la misma máquina universal de ensayos, cambiando mordazas y dispositivos. Los equipos de los demás están en la sección sobre la máquina, al final del artículo.

Lo que no es un ensayo: resiliencia, deformación y fractura

Muchos textos (incluida la versión anterior de este artículo) enumeran "ensayo de resiliencia", "ensayo de deformación" y "ensayo de estampabilidad" junto a la tracción. No son métodos normalizados, sino magnitudes o propiedades:

  • Resiliencia es la energía almacenada en el tramo elástico, calculada a partir de la curva del ensayo de tracción.
  • Deformación (ε = ΔL/L0) se mide en casi todos los ensayos; consulte deformación elástica y deformación plástica.
  • Estampabilidad es la propiedad de la lámina que evalúa el ensayo de embutición.
  • "Ensayo de fractura" es un término vago. Cuando se habla de fractura frágil, en general se trata del Charpy. La tenacidad a la fractura (KIC) de la mecánica de la fractura tiene norma propia, la ASTM E399.

Propiedades mecánicas obtenidas en los ensayos

Cada propiedad mecánica se obtiene de un ensayo específico, y algunas de más de uno. La tabla siguiente recorre el camino inverso de la tabla de ensayos: parte de la propiedad que pide la especificación y llega al ensayo que la proporciona.

PropiedadEnsayo
Módulo de elasticidadtracción, compresión, flexión
Límite de fluenciatracción
Resistencia a la traccióntracción
Ductilidad (alargamiento y estricción)tracción, doblado
Durezadureza
Tenacidadimpacto, tracción
Resistencia a la fatigafatiga
Resistencia a la fluencia lentafluencia lenta (creep)

El conjunto completo, con definiciones y valores típicos, está en propiedades mecánicas de los materiales.

Por qué la norma fija la probeta, la temperatura y la velocidad

El resultado de un ensayo mecánico depende de las condiciones, y por eso la norma las fija:

  • Geometría: en la ASTM E8/E8M, la principal diferencia entre las probetas E8 y E8M es la longitud calibrada (4D contra 5D), lo que cambia el alargamiento medido. La ISO 148-1 advierte que los resultados Charpy con percutores de 2 mm y de 8 mm pueden no ser comparables.
  • Temperatura: la ASTM E8 considera ambiente de 10 °C a 38 °C. El Charpy estándar de la ISO 148-1 es a 23 °C ± 5 °C, y cerca de la transición dúctil-frágil unos cuantos grados lo cambian todo.
  • Velocidad: la ASTM D638 afirma que las propiedades de tracción de los plásticos varían con la velocidad y el ambiente, y que los datos obtenidos en otras condiciones no son válidos para otras escalas de tiempo.

Por eso un informe de ensayo siempre indica la norma y su edición, la probeta, la temperatura y la velocidad.

Calibración y trazabilidad: máquina, extensómetro y laboratorio

Fijar las condiciones no basta si los instrumentos miden mal. En una máquina de ensayos, la fuerza se mide con la celda de carga, y el alargamiento, con el extensómetro, un sensor sujeto a la propia probeta; el travesaño es la parte móvil que desplaza una de las mordazas. Cada uno de estos elementos tiene una norma de calibración, y el laboratorio tiene una norma de competencia:

  • Máquina: la ISO 7500-1:2018 (en Brasil, ABNT NBR ISO 7500-1) especifica la calibración del sistema de medición de fuerza de las máquinas de tracción y compresión y las clasifica en clases 0.5, 1, 2 y 3. En la clase 1, el error relativo de indicación admitido es de ±1 %.
  • Extensómetro: la ISO 9513 clasifica los extensómetros en clases 0.2, 0.5, 1 y 2. El equivalente estadounidense es la ASTM E83. El módulo de elasticidad exige extensómetro: el desplazamiento del travesaño incluye holguras y la deformación de las mordazas y de la estructura.
  • Laboratorio: la ISO/IEC 17025:2017 (ABNT NBR ISO/IEC 17025 en Brasil) define los requisitos de competencia de los laboratorios de ensayo y calibración. En Brasil, la acreditación la otorga la Cgcre/Inmetro (el organismo brasileño de acreditación), y la norma exige trazabilidad de las mediciones al Sistema Internacional mediante una cadena de calibraciones.

Cómo elegir el ensayo según la solicitación de la pieza

La elección parte del esfuerzo que la pieza sufrirá en servicio, y no del material en sí. Una pieza que trabaja a tracción pide ensayo de tracción; una que sufre carga repetida pide fatiga; una que permanece bajo carga constante a alta temperatura pide fluencia lenta. Ensayar con el esfuerzo equivocado produce un número correcto que no responde a la pregunta del proyecto. La tabla siguiente cruza la solicitación en servicio con el ensayo principal y, cuando lo hay, el complementario.

En servicio, la pieza sufre…Ensayo principalComplementario
tracción axial (cable, tornillo, varilla corrugada)traccióndoblado (varilla corrugada)
aplastamiento (columna, bloque, concreto)compresión
carga transversal (viga, repisa, laminado)flexión
conformado de lámina (estampado)embuticióntracción (coeficientes r y n)
corte de perno o remachecorte (cizallamiento)
giro (eje, resorte helicoidal)torsiónfatiga torsional
choque, baja temperaturaimpacto Charpy
vibración, ciclos (eje, biela, implante)fatiga
alta temperatura durante mucho tiempofluencia lenta (creep)
desgaste, control de tratamiento térmicodureza
sospecha de grieta interna en pieza terminadaEND (ultrasonido, radiografía)

Ejercicios resueltos de ensayos mecánicos

Ejercicio 1: resistencia a la tracción. Una probeta cilíndrica de acero con d0 = 10.0 mm se rompe con una fuerza máxima de 36.0 kN.

A0 = π × 10.0² / 4 = 78.54 mm². Rm = 36,000 N / 78.54 mm² = 458 MPa.

Ejercicio 2: módulo de elasticidad con extensómetro. En la misma probeta, con un extensómetro de L0 = 50 mm, la fuerza de 20.0 kN (tramo elástico) produce ΔL = 0.0615 mm.

σ = 20,000 / 78.54 = 254.6 MPa. ε = 0.0615 / 50 = 0.00123. E = 254.6 / 0.00123 = 207 GPa, valor típico del acero. El alargamiento es de centésimas de milímetro: por eso el módulo se mide con extensómetro, y no con el desplazamiento del travesaño.

Ejercicio 3: de kgf a kN. Una máquina antigua indica 5,000 kgf.

F = 5,000 × 9.80665 = 49,033 N ≈ 49.0 kN. Usar g = 10 da 50 kN, un error de cerca del 2 %.

Ejercicio 4: compresión de concreto. Un cilindro de concreto de 100 × 200 mm (relación altura/diámetro de 2.0, dentro del límite de la NBR 5739, la norma brasileña de compresión de concreto) se rompe con 235.6 kN.

A = π × 100² / 4 = 7,854 mm². fc = 235,600 / 7,854 = 30.0 MPa.

Ejercicio 5: capacidad de la máquina. Una varilla corrugada de 16 mm (área nominal de 201.1 mm²) con resistencia real de 650 MPa, valor ilustrativo, porque la NBR 7480 (la norma brasileña de acero para concreto armado) fija mínimos y no el valor real.

F = 650 × 201.1 = 130,700 N ≈ 131 kN. La máquina necesita margen por encima de eso, como la gama de 200 kN.

Errores comunes en ensayos mecánicos

  1. Llamar ensayo a una propiedad: resiliencia, deformación y estampabilidad son magnitudes, no ensayos.
  2. Tratar la dureza como END sin salvedad: deja una huella permanente y exige un espesor mínimo.
  3. Incluir los END como ensayo mecánico sin explicarlo: los END buscan defectos, no miden propiedades.
  4. Comparar resultados de normas distintas: E8 (4D) y E8M (5D) dan alargamientos distintos; la ASTM D638 y la ISO 527-1 tratan el mismo tema con contenido técnico diferente.
  5. Medir el módulo con el desplazamiento del travesaño en lugar del extensómetro.
  6. Usar datos de plásticos fuera de la velocidad y la temperatura del ensayo.
  7. Ensayar en una máquina sin calibración vigente o fuera del intervalo de su clase: el resultado pierde la trazabilidad.
  8. Confundir kgf con kN o redondear g a 10 sin avisar.
  9. Citar la norma sin la edición: un informe con la edición equivocada puede ser rechazado.
  10. Mezclarlos con los ensayos de suelos: el triaxial, el CBR y la consolidación pertenecen a la geotecnia, con normas y equipos propios (consulte mecánica de suelos).

Normas de los ensayos mecánicos

La tabla siguiente reúne, para consulta rápida, las normas citadas a lo largo del artículo y el tema de cada una: métodos de ensayo, requisitos de producto, calibración y competencia de laboratorios.

NormaTema
ASTM E6terminología de los métodos de ensayo mecánico
ISO 6892-1:2019 y ABNT NBR ISO 6892-1:2024tracción de metales a temperatura ambiente
ASTM E8/E8Mtracción de metales
ISO 527-1:2019 y ASTM D638-22tracción de plásticos
ABNT NBR 5739:2018compresión de probetas cilíndricas de concreto (norma brasileña)
ABNT NBR 7480requisitos del acero para concreto armado (tracción y doblado) (norma brasileña)
ISO 7438:2020doblado de metales
ISO 20482:2013embutición Erichsen
ISO 6506-1:2014, ISO 6507-1:2023, ISO 6508-1:2023dureza Brinell, Vickers y Rockwell
ISO 148-1:2016 y ASTM E23impacto Charpy (e Izod en la ASTM)
ISO 1099:2017 y ASTM E466-21fatiga axial
ASTM E139-24fluencia lenta (creep) y fluencia-rotura
ISO 7500-1:2018calibración de máquinas de tracción y compresión
ISO 9513calibración de extensómetros
ABNT NBR ISO/IEC 17025:2017competencia de laboratorios de ensayo y calibración

Máquina para ensayos mecánicos

La máquina universal de ensayos es el equipo central: realiza tracción, compresión, flexión, corte, doblado, embutición, arrancamiento y adherencia, cambiando solo mordazas y dispositivos. Con la fuerza de la celda de carga y el alargamiento del extensómetro, el software calcula esfuerzo, deformación, módulo, fluencia y resistencia, y genera el informe según la norma elegida.

La línea de Biopdi va de 200 N a 1,000 kN, con exactitud de fuerza clase 1 (ABNT NBR ISO 7500-1:2023). La capacidad se elige según el material:

La máquina universal Biopdi también admite un módulo dinámico, para ensayos cíclicos, y un módulo de torsión asociado a la tracción, para ensayos combinados; la configuración se define bajo consulta. Para torsión pura, Biopdi cuenta con la máquina de ensayo de torsión, y para compresión pesada, con la prensa eléctrica e hidráulica. El impacto y la dureza usan equipos propios (péndulo Charpy y durómetro); la fatiga de alta frecuencia y la fluencia lenta a alta temperatura suelen usar máquinas dedicadas. Para dispositivos y ensayos fuera de lo estándar, consulte los proyectos especiales o solicite una cotización.

Otros ensayos y referencias técnicas

Referencias técnicas relacionadas

Preguntas frecuentes

¿Qué son los ensayos mecánicos?

Son procedimientos normalizados que aplican un esfuerzo controlado a una probeta y miden su respuesta para obtener propiedades como resistencia, rigidez, ductilidad, dureza y tenacidad. La norma fija la probeta, la velocidad y la temperatura para que el resultado sea comparable.

¿Cuáles son los ensayos mecánicos?

Los principales son los de tracción, compresión, flexión, doblado, corte (cizallamiento), torsión, embutición (Erichsen), arrancamiento (pull-out), adherencia, dureza, impacto (Charpy e Izod), fatiga y fluencia lenta (creep). Junto con el de dureza, el de tracción es el que más se realiza.

¿Cuáles son los tipos de ensayos mecánicos?

Según la integridad de la pieza, se dividen en destructivos y no destructivos. Según el modo de carga, en cuasiestáticos (carga lenta y creciente), dinámicos (impacto y fatiga) y de larga duración (fluencia lenta).

¿Qué son los ensayos mecánicos destructivos?

Son los que deforman, rompen o marcan la probeta, que ya no vuelve a usarse, como los de tracción, impacto y fatiga. Según el criterio del Telecurso 2000 (programa educativo técnico brasileño), es destructivo todo ensayo que deja alguna marca en la pieza.

¿El ensayo de dureza es destructivo o no destructivo?

Deja una huella permanente, por lo que es destructivo en sentido estricto. Como la marca es pequeña y muchas veces la pieza sigue en servicio, algunos fabricantes lo llaman no destructivo; en la práctica, el término más preciso es semidestructivo.

¿Cuáles son tres tipos de ensayos no destructivos?

Ultrasonido, líquidos penetrantes y partículas magnéticas. También son END (ensayos no destructivos) la radiografía, las corrientes inducidas (de Foucault), la inspección visual y la emisión acústica. Estos ensayos buscan defectos y no miden propiedades mecánicas.

¿Cuáles son los tipos de ensayo de impacto?

Charpy, con la probeta simplemente apoyada en ambos extremos y una muesca en V o en U, e Izod, con la probeta empotrada en voladizo. El resultado es la energía absorbida, en joules.

¿Cuál es la diferencia entre un ensayo estático y uno dinámico?

En el cuasiestático la carga aumenta lentamente y sin choques, como en el de tracción. En el dinámico proviene de un golpe (impacto) o de ciclos repetidos (fatiga), lo que pone de manifiesto la fractura frágil y la grieta por fatiga.

¿Qué máquina realiza ensayos mecánicos?

La máquina universal de ensayos realiza ensayos de tracción, compresión, flexión, corte, doblado, embutición, arrancamiento y adherencia con solo cambiar mordazas y dispositivos; con los módulos dinámico y de torsión, también realiza ensayos cíclicos y de tracción combinada con torsión. Los ensayos de impacto y de dureza requieren equipos propios.

¿Por qué se debe calibrar la máquina de ensayo?

Para que la fuerza medida sea trazable y confiable. La ISO 7500-1 clasifica el sistema de medición de fuerza en las clases 0.5, 1, 2 y 3; en la clase 1, el error admitido es de ±1 %. Los laboratorios acreditados siguen la ISO/IEC 17025 (ABNT NBR ISO/IEC 17025 en Brasil).

¿Qué normas rigen los ensayos mecánicos de metales?

Tracción: ISO 6892-1 (ABNT NBR ISO 6892-1:2024 en Brasil) y ASTM E8/E8M. Impacto: ISO 148-1 y ASTM E23. Dureza: ISO 6506-1, 6507-1 y 6508-1. Doblado: ISO 7438. Fatiga: ISO 1099 y ASTM E466. Fluencia lenta (creep): ASTM E139.

¿Cuál es la diferencia entre un ensayo mecánico y un ensayo no destructivo?

El ensayo mecánico mide propiedades del material y, por lo general, destruye la probeta. El ensayo no destructivo busca defectos en una pieza terminada sin inutilizarla. Uno califica el material; el otro inspecciona cada pieza.

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