Mecánica de materiales, ensayo a tensión

Determinación De Las Propiedades Mecánicas Del Acero A Temperatura Ambiente
Prueba De Tracción Regida Por La NTC-2

Determination of the Mechanical Properties of Steel at Ambient Temperature

NTC-2 Voltage Tested Test

Juan David Pachón Corrdeor1, Laura Daniela Buitrago1, Lizeth Varela 1 Lina Tovar 1

40161032-…

1Grupo 5. Ingeniería Civil, Universidad De La Salle.

Fecha práctica 15/02/2018; Fecha entrega de informe 2/03/2018

[pic 1]

Abstract

Se realizó la prueba de tensión para una probeta de acero, el material fue sometido a dicha prueba con ayuda de una prensa hidráulica  hasta que alcanzó la falla súbita o también llamada fractura, dicho procedimiento guiado por la NTC-2,  con el objetivo de realizar el diagrama  esfuerzo deformación característico del material, y basados en el mismo, poder determinar las propiedades mecánicas básicas del acero a temperatura ambiente, y además poder dar un valor numérico aproximado de dichas propiedades mecánicas a determinar.

Palabras claves: Propiedades mecánicas, esfuerzo, deformación, falla, NTC-2.

© 2017 Revista de prueba para informe de laboratorio de estudiantes en Ingeniería. Formato ajustado con fin pedagógico.

[pic 2]

1. OBJETIVOS GENERALES

• Determinar las propiedades mecánicas de una probeta de acero sometida al ensayo de tensión a temperatura ambiente, con base en el respectivo diagrama esfuerzo-deformación del material.

1. Objetivos Específicos

• Usar los parámetros establecidos en la NTC-2, para realizar el análisis de diferentes variables obtenidas durante la realización del proceso experimental.
• Realizar el análisis de la curva esfuerzo deformación de los materiales ensayados por tensión a temperatura ambiente y con base en la misma determinar las propiedades mecánicas posibles, analizando la figura de su diagrama esfuerzo(ϭ)-deformación(ɛ), dichas variables medidas en páscales y en unidades de longitud respectivamente.
• Determinar gráficamente las propiedades mecánicas posibles con la característica del ensayo para los diferentes materiales ensayados a temperatura ambiente.
• Comparar los resultados obtenidos con datos teóricos, y obtener referencias del acero ensayado mediante la NTC-2289.

1. DATOS, RESULTADOS Y ANALISIS

La organización de los datos, los respectivos resultados y el análisis de los mismos para la probeta ensayada, se muestra a continuación.

Probetas De Acero

En la realización de este ensayo, se sometió una probeta de acero a tensión en una prensa hidráulica hasta que alcanzo la fractura o falla súbita, a continuación, se mostrarán las dimensiones de la probeta antes de ser sometida al ensayo nombradas según el dictamen de la NTC-2:

• Longitud calibrada inicial (m)= 0,2.[pic 3]
• Área de sección transversal inicial ( [pic 4][pic 5][pic 6]
• Diámetro De Sección Transversal Inicial Promedio (m)= [pic 7]

Con base en los anteriores datos iniciales, se procedió a determinar algunas magnitudes significantes en el análisis cuantitativo del ensayo, a continuación, se muestra la tabla 1, donde se exponen las fórmulas utilizadas para el cálculo de dichas magnitudes:

Tabla No. 1 Justificación De Los Cálculos Significativos Después De Terminado El Ensayo.

Donde:

• =Longitud Final.[pic 14]
• .[pic 15]
•  Area de sección transversal Inicial.[pic 16]
• =Area De Seccion Transversal Final.[pic 17]
• E(m)= Elongación.
• Z= Porcentaje de reducción de área.

Nota: Todas las anteriores magnitudes son referentes a la probeta ensayada, y para este caso específico la probeta de acero.

Cabe destacar que la mayoría de las magnitudes mostradas en la tabla 1, deben ser expresadas en magnitud como un porcentaje de la longitud calibrada inicial , o de el área de la sección tranversal inicial , de este modo se obtuvieron los siguientes resultados numéricos para las magnitudes de la tabla 1 para la probeta ensayada:[pic 18][pic 19]

Las magnitudes obtenidas después de la terminación del ensayo debido a la respectiva fractura, se expresan en magnitud a continuación:

• = 0,235.[pic 20]
• = (en punto de ruptura).[pic 21][pic 22]
• E(m)= 0,035.
• Z= 45,6452 %(con respecto al punto de ruptura).[pic 23][pic 24]
•  117,5% [pic 25][pic 26]
• 17,5% [pic 27][pic 28]

Una de las magnitudes más importantes a analizar son ciertos tipos de deformaciones generales después de realizado el ensayo, como la deformación ingenieril, y la deformación real, expresadas matemáticamente a continuación:

Tabla No. 2 Expresiones Matemáticas De Relevancia Significativa En El Análisis Experimental.

Donde:[pic 30]

• ɛ = Deformación.

Aplicando las ecuaciones de la tabla 2, se obtuvieron los siguientes valores numéricos para la probeta de acero:

• ɛ = 17,5% .[pic 31]

Nota: Las dos deformaciones mostradas en la tabla 2, son expresadas de la manera mostrada anteriormente debido a que así lo especifica la NTC-2, la cual rige el procedimiento para el ensayo de tracción en materiales dúctiles.

...