Tradicionalmente, el límite elástico y la resistencia final a la tracción se han ensayado utilizando una gran máquina de ensayos de tracción que requiere una enorme fuerza para separar las muestras de ensayo. Es costoso y requiere mucho tiempo mecanizar adecuadamente muchos cupones de ensayo para un material en el que cada muestra sólo puede ensayarse una vez. Los pequeños defectos en la muestra crean una variación notable en los resultados de las pruebas. Las diferentes configuraciones y alineaciones de las máquinas de ensayo de tracción existentes en el mercado suelen dar lugar a variaciones sustanciales en la mecánica y los resultados de los ensayos.

Objetivo de medición

En esta aplicación, el Nanovea Probador Mecánico Mide el límite elástico y la resistencia máxima a la tracción de muestras de aleaciones metálicas de acero inoxidable SS304 y aluminio Al6061. Las muestras fueron elegidas por sus valores comúnmente reconocidos de límite elástico y resistencia a la tracción máxima que muestran la confiabilidad de los métodos de indentación de Nanovea.

Procedimiento de prueba y procedimientos

Las pruebas de límite elástico y resistencia a la tracción se realizaron en el Nanovea Mechanical Tester en el Microindentación modo. Para esta aplicación se utilizó una punta de diamante plana cilíndrica de 200 μm de diámetro. Se seleccionaron las aleaciones SS304 y Al6061 por su amplia aplicación industrial y sus valores comúnmente reconocidos de límite elástico y resistencia última a la tracción, con el fin de mostrar el gran potencial y fiabilidad del método de indentación. Las muestras se pulieron mecánicamente hasta conseguir un acabado de espejo antes de realizar las pruebas para evitar que la rugosidad de la superficie o los defectos influyeran en los resultados de las pruebas. Las condiciones de ensayo se enumeran en la Tabla 1. Se realizaron más de diez ensayos con cada muestra para garantizar la repetibilidad de los valores de ensayo.

Resultados y discusión

Las curvas de carga y desplazamiento de las muestras de aleación SS304 y Al6061 se muestran en la Figura 3 con las huellas de los penetradores planos en las muestras de ensayo. El análisis de la curva de carga en forma de "S" mediante algoritmos especiales desarrollados por Nanovea calcula el límite elástico y la resistencia a la tracción final. Los valores son calculados automáticamente por el software como se resume en la Tabla 1. Los valores de límite elástico y resistencia a la tracción final obtenidos mediante ensayos de tracción convencionales se enumeran para su comparación.

Conclusión:

En este estudio, mostramos la capacidad de Nanovea Mechanical Tester para evaluar el límite elástico y la resistencia máxima a la tracción de muestras de láminas de acero inoxidable y aleaciones de aluminio. La sencilla configuración experimental reduce significativamente el tiempo y el coste de preparación de muestras necesarios para las pruebas de tracción. El pequeño tamaño de la sangría permite realizar múltiples mediciones en una sola muestra. Este método permite mediciones YS/UTS en muestras pequeñas y áreas localizadas, proporcionando una solución para el mapeo YS/UTS y la detección de defectos locales en tuberías o estructuras de automóviles.

Todos los módulos Nano, Micro o Macro del probador mecánico Nanovea incluyen modos de prueba de desgaste, rayado y sangría que cumplen con ISO y ASTM, lo que proporciona la gama de pruebas más amplia y fácil de usar disponible en un solo sistema. La incomparable gama de Nanovea es una solución ideal para determinar la gama completa de propiedades mecánicas de recubrimientos, películas y sustratos finos o gruesos, blandos o duros, incluida la dureza, el módulo de Young, la tenacidad a la fractura, la adhesión, la resistencia al desgaste y muchas otras. Además, el perfilador 3D sin contacto y el módulo AFM opcionales están disponibles para obtener imágenes 3D de alta resolución de hendiduras, rayones y huellas de desgaste, además de otras mediciones de superficies como la rugosidad.