miniatura|Mostra de prova Charpy amb una osca En enginyeria mecànica i ciència de materials, una osca fa referència a un defecte en forma de V, U o semicircular introduït deliberadament en un material pla. En components estructurals, una osca provoca una concentració d'estrès que pot resultar en la iniciació i el creixement d'esquerdes de fatiga. Les osques s'utilitzen en la caracterització de materials per determinar propietats relacionades amb la mecànica de la fractura, com ara la tenacitat de la fractura i les taxes de creixement de les esquerdes de fatiga.
Les osques s'utilitzen habitualment en proves d'impacte de materials on cal una esquerda morfològica d'origen controlat per aconseguir una caracterització estandarditzada de la resistència a la fractura del material. La més comuna és la prova d'impacte Charpy, que utilitza un martell de pèndol (percutor) per colpejar una mostra amb osques horitzontals. L'alçada del seu posterior pas s'utilitza per determinar l'energia absorbida durant la fractura. La prova de resistència a l'impacte Izod utilitza una mostra vertical amb osques circulars en una configuració de voladís. Les proves Charpy es duen a terme amb osques en U o V, de manera que el percutor entra en contacte amb la mostra directament darrere de l'osca, mentre que el mètode Izod, ara en gran part obsolet, implica una osca semicircular mirant cap al percutor. Les mostres amb osques s'utilitzen en altres protocols de caracterització, com ara proves de tracció i fatiga.
Tipus d'osques El tipus d'osca introduïda a una mostra depèn del material i la caracterització emprats. Per a les proves estandarditzades de tenacitat a la fractura mitjançant el mètode d'impacte Charpy, les dimensions de la mostra i l'osca es prenen més sovint de la norma americana ASTM E23 o de la norma britànica BS EN ISO 148-1:2009. Per a tots els tipus d'osques, un paràmetre clau per controlar la concentració d'esforços i la fallada en materials amb osques és la curvatura o el radi de la punta de l'osca.
Les osques afilades en forma de V s'utilitzen sovint en les proves de tenacitat a la fractura estàndard per a materials dúctils, polímers i per a la caracterització de la resistència de la soldadura. L'aplicació d'aquestes osques per a acers durs és problemàtica a causa de la sensibilitat a l'alineació del gra, motiu pel qual es poden aplicar proves de torsió per a aquests materials.
L'osca AU és una osca allargada que té una punta d'osca rodona, més profunda que ampla. Aquesta osca també es coneix sovint com a osca en C, i és la forma d'osca més introduïda, a causa de la repetibilitat dels resultats obtinguts a partir de mostres d'osca. Correlacionar el rendiment de l'osca en U amb l'equivalent de l'osca en V és un repte i es duu a terme cas per cas, no hi ha cap correlació estandarditzada entre els valors de rendiment obtinguts amb els dos tipus d'osca.
Una osca de forat de pany es considera normalment com una ranura que acaba en un forat d'un radi determinat. Aquest tipus d'osca es considera més sovint en models numèrics. Els resultats de tenacitat a la fractura obtinguts de les proves d'osca de forat de pany solen ser superiors als obtinguts de provetes amb osca en V o preesquerdades.
Referències
Categoria:Ciència de materials