PRÁCTICA 4: ENSAYO DE TENSIÓN

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UNIVERSIDAD NACIONAL AUTONOMA DE MEXICO

FACULTAD DE ESTUDIOS SUPERIORES CUAUTITLAN

Laboratorio de tecnología de materiales, grupo: 2251 A

Nombre: Oropeza Sanchez Axel Jhoset  

PRÁCTICA 4: ENSAYO DE TENSIÓN

3 semestre de IME

OBJETIVO

1. Ensayar en tracción un material metálico.

2. Identificar las principales características y particularidades de este ensayo destructivo.

3. Obtener las principales propiedades tensiles del material ensayado.

INTRODUCCIÓN

La prueba o ensayo de tensión es una de las pruebas destructivas experimentales más importante para conocer las propiedades mecánicas de un material y el comportamiento mecánico bajo la acción de una fuerza de tracción. En general las pruebas de tensión o tracción se encuentran normalizadas para cada tipo de material (metálicos, cerámicos, polímeros, etc.), las normas de mayor difusión y ampliamente conocidas son las publicadas por la American Society for Testing and Materials (ASTM).

La norma ASTM E8/E8M-16a establece las especificaciones para realizar la prueba de tensión de materiales metálicos a cualquier temperatura ambiente (10 a 30 °C), así también, los métodos para determinar la resistencia de fluencia, la elongación en el punto de fluencia, la resistencia última, la elongación y la reducción de área.

Las probetas son generalmente fabricadas con una sección circular, aunque pueden utilizarse probetas de sección rectangular, dependiendo del tipo de material. La parte central de la probeta tiene una sección reducida y se denomina longitud de calibre y es la región más importante y donde se monta el extensómetro que mide la elongación- La sección reducida de la probeta, incluidos los filetes de la muestra preparada, debe estar libre de trabajo en frio, muescas, marcas, surcos, sobrecalentamiento o cualquier otra condición que pueda afectar de manera perjudicial las propiedades que se van a medir.

En la figura 1 se ilustra una probeta cilíndrica típica para un ensayo de tracción. Los extremos de esta probeta, que se sujeta con soportes aserrados, tienen un acabado liso; para otros tipos de soportes se usan probetas con un borde o rosca en los extremos. La probeta debe maquinarse simétricamente a lo largo de su eje longitudinal, para que la carga (externa aplicada) esté distribuida uniformemente en el área transversal.

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Las cargas se aplican ya sea mecánica o hidráulicamente en los dos tipos de maquinaria de pruebas existentes. El método mecánico de aplicar cargas tiene la ventaja de proporcionar un medio conveniente para controlar la velocidad de deformación, aunque por lo general se prefiere usar los sistemas hidráulicos, debido a sus capacidades mayores y su bajo costo.

Existen muchas marcas distintas de máquinas para ensayos de tracción. En el laboratorio se dispone de una máquina universal de ensayos marca PTS (Physical Test Solutions) modelo FMCC-100 de marcha automática, con capacidad de carga de 100 kN (10,000 kg), la cual se muestra esquemáticamente en la figura 2.

Las probetas de ensayo cuya longitud inicial se relaciona con el área inicial de la sección transversal L0=√A0K son llamadas Probetas proporcionales. El valor adoptado internacionalmente para K es 5.65. La longitud calibrada inicial no puede ser menor a 20 mm. Cuando el área transversal de la probeta es demasiado pequeña es necesario un valor de K más alto, de 11.3.

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Preparación de la máquina universal de ensayos.

Al arrancar después de un periodo prolongado de inactividad de la máquina, la máquina de tensión debe ejercitarse o calentarse a temperaturas normales de operación para minimizar los errores que pueden resultar de condiciones transitorias.

Medición de las dimensiones los especímenes de prueba (probetas).

Para determinar el área de la sección transversal de una muestra de prueba, se deben medir las dimensiones de la sección transversal en el centro de la sección reducida (diámetro inicial de la probeta). Se mide y registra las dimensiones de la sección transversal de la muestra de prueba de la siguiente manera:

(1) Dimensión de la muestra ≥ 5 mm al 0.02 mm más cercano.

(2) 2.5 mm ≤ Dimensión de la muestra ˂ 5 mm al 0.01 mm más cercano.

(3) 0.5 mm ≤ Dimensión de la muestra ˂ 2.5 mm al 0.002 mm más cercano.

(4) Dimensión de la muestra < 0.5 mm, al menos al 1% más cercano cuando sea práctico, pero en todos los casos al menos al 0.002 mm más cercano.

Marcado de la longitud del calibre.

La longitud del calibre (Imagen 1) para la determinación del alargamiento se establecerá de acuerdo con las especificaciones del extensómetro y del material de prueba. Las marcas en la probeta se dibujarán preferentemente con tinta.

Puesta a cero de la máquina universal de ensayos. Tensión.

La máquina de tensión debe configurarse de tal manera que el indicador de fuerza cero signifique un estado de fuerza cero en la probeta. Cualquier fuerza o precarga impartida por el agarre de la probeta debe ser indicado por el sistema de medición de fuerza a menos que la precarga se elimine físicamente antes de la prueba. Una mala configuración de la máquina puede afectar la precisión de los resultados de la prueba.[pic 5]

Velocidad de prueba.

La velocidad de la prueba puede definirse en términos de: (a) tasa de deformación de la probeta, (b) tasa de esfuerzo de la probeta, (c) velocidad del cabezal móvil (Imagen 2), (d) el tiempo transcurrido para completar parte de la totalidad de la prueba o, (e) velocidad del cabezal de marcha libre (velocidad de avance del cabezal cuando no está bajo carga)

1. Con ayuda del diagrama esfuerzo-deformación de ingeniería obtenido, muestre las propiedades tensiles que se pueden obtener a partir del mismo.

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PROCEDIMIENTO

 1. Utilizando un calibrador dimensionar la probeta proporcionada, obteniendo el diámetro promedio de la zona de ensayo (D), el diámetro de las zonas de sujeción, la longitud total y longitud calibrada (G) de acuerdo con la figura

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