Traccion

INTRODUCCIÓN

OBJETIVO:

Determinar propiedades de los materiales Como el módulo de elasticidad, relación de poisson, la resistencia a la fluencia, la resistencia máxima, la resistencia y el esfuerzo de fractura entre otras propiedades.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS

• Determinar en la grafica obtenida los puntos más importantes que se relacionan con las propiedades mecánicas de los materiales.

• Relacionar los diferentes puntos críticos del diagrama esfuerzo-deformación con los cambios estructurales de la materia

MARCO TEÓRICO

Uno de los ensayos mecánicos tensión-deformación más común es el realizado a tracción.

El ensayo de tracción puede ser utilizado para determinar varias propiedades de los materiales y se realiza con la máquina Universal. La versatilidad del ensayo de tracción radica en el hecho de que permite medir al mismo tiempo, Tanto la ductilidad, como la resistencia. El valor de resistencia es directamente utilizado en todo

lo que se refiere al diseño. Los datos relativos a la ductilidad, proveen una buena medida de los límites hasta los cuales se puede llegar a deformar el acero Normalmente se deforma una probeta hasta rotura, con una carga de tracción que aumenta gradualmente y que es aplicada úniaxialmente a lo largo del eje de la probeta.

Figura 1. Muestra un esquema de una máquina para ensayos de tracción. En ellas se estira la probeta a una velocidad constante.

Al iniciarse el ensayo, el material se deforma elásticamente; esto significa que si la carga se elimina, la muestra recupera su longitud inicial. Se dice que el material sobrepasó su límite elástico cuando la carga es de magnitud suficiente para iniciar una deformación plástica, esto es, no recuperable. En otras palabras, el material no recupera su longitud inicial si se elimina la carga aplicada. El esfuerzo alcanza su máximo en el valor de resistencia máxima a la tensión. En este valor de esfuerzo, se forma en la probeta una estricción o cuello, la cual es una reducción localizada en el área de la sección transversal, en la que se concentra todo el alargamiento posterior. Una vez formado este cuello, el esfuerzo disminuye al aumentar la deformación y continúa disminuyendo hasta que la probeta se rompe.

Figura 2. La forma de la probeta al inicio, al momento de llegar a la carga máxima y luego de la ruptura

Los ensayos de tracción se realizan en materiales metálicos (aluminio y probeta de acero). Existen diferentes normas para realizar el ensayo de tracción, DIN 53455, ISO/DP 527, ASTM

NORMAS ASTM E8-61T

En general los datos recogidos de este ensayos son el modulo de elasticidad (Módulos of elasticity) la resistencia a la fluencia (Yield Strenght) la resistencia ultima o a la tracción (Tensil Strenght) y el punto de rotura (Break Strengh). Los dos primeros datos se relaciona como parámetro de diseño, el tercero como parámetro de calidad en el proceso de fabricación y el último es una medida adicional de caracterización del material. La fractura de la probeta se analiza para valorar el tipo de falla del material (fractura frágil, dúctil o mixta).

Definiciones generales (Tomadas del ASTM E8-61T)

Probeta: Puede ser cilíndrica o plana, roscada o sin rosca, dependiendo de la cantidad y forma del material que se tenga disponible, en las siguientes figuras se muestran las dimensiones y formas de cada una de estas.

Ductilidad: La habilidad de un material de deformarse plásticamente antes de fracturarse, esta puede evaluarse en función de la elongación o reducción de área para la prueba de tensión

Zona Elástica: Es la zona donde se establece una correlación lineal o cuasilineal entre las tensiones axiales σ y las deformaciones unitarias Є. El campo de tensiones en que se cumple la correlación lineal σ =E.Є es el campo elastico y es la base para el calculo de elasticidad

Modulo de elasticidad (E): Es la constante que correlaciona la tensión y la deformación en el campo elástico E=Є/σ. Este modulo cuantifica las tensiones difícilmente medibles a partir de las deformaciones caules pueden medirse sin excesiva dificultad.

Limite de proporcionalidad: Es el esfuerzo máximo en que el esfuerzo y la deformación permanecen directamente proporcionales. El limite de proporcionalidad es el punto de la primera inflexión de la línea recta de la curva

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