Carta de autorización

Ensayos con materiales
Los materiales de interés tecnológico se someten a una variedad de ensayos
para conocer sus propiedades. Se simulan las condiciones de trabajo real y su estudia
su aplicación.
Según la rigurosidad del ensayo, pueden ser:
a) Ensayos científicos: De gran precisión, fidelidad y sensibilidad. Tratan de extraer
valores de ciertas magnitudes físicas. Ej: densidad.
b)Ensayos tecnológicos: Se utilizan para comprobar si las propiedades de un
determinado material son adecuadas para una cierta utilidad. Son rápidos y simples.
Según la naturaleza del ensayo...
a) Ensayos químicos: Para conocer la composición química (cualitativa y cuantitativa)
así como su comportamiento ante agentes químicos.
b) Ensayos físicos: Se trata de determinar propiedades físicas(densidad,
conductividad eléctrica, …)
c) Ensayos metalográficos: Consiste en analizar la estructura interna del material al
microscopio.
d) Ensayos mecánicos: Determina la resistencia y elasticidad material cuando se
somete a diferentes esfuerzos (tracción, compresión, flexión,...)
Según la utilidad de la pieza
a) Ensayos destructivos: Los materiales sometidos a ensayo sufren rotura o daño en
suestructura.
b) Ensayos no destructivos: No se daña la estructura ni sufre deformación, aunque se
analizan los defectos que puedan ocasionarse.
9. Deformación elástica y plástica
Un material sometido a una tensión (fuerza) produce una deformación del
mismo. Si al cesar la fuerza el material vuelve a sus dimensiones primitivas, diremos
que ha experimentado una deformación elástica. Si ladeformación es tal que no
recupera por completo sus medidas originales es una deformación plástica.
10. Ensayo de tracción
a) Esfuerzo y deformación.
El ensayo de tracción es uno de los más importantes para determinar las
propiedades mecánicas de los materiales.
El ensayo consiste en someter una pieza de forma cilíndrica o prismática de
dimensiones normalizadas (estándar) a un esfuerzo detracción continuo (tendencia a
estirar el material). Esta pieza se llama probeta.
Consideremos una probeta
de longitud lo y una sección
Ao sometida a una fuerza F
norma de tracción
(perpendicular a la sección
de la probeta).
Se define esfuerzo o tensión
(σ) como la fuerza aplicada a
la probeta por unidad de
sección transversal Ao
σ= F
Ao
Sus unidades en el Sistema Internacional son
N
m2= pascal
Supongamos que durante el ensayo la varilla se alargó una longitud l
Δl = l – lo
siendo l = longitud final de la probeta
y lo = longitud inicial de la probeta
Definimos deformación o alargamiento unitario (ε) de la probeta como el
cociente entre el cambio de longitud o alargamiento experimentado y su longitud
inicial.
ε=
l−lo
lo
= Δl
lo
No tiene unidades
A veces se utilizael porcentaje de alargamiento.
% deformación = ε (%) = Δl
lo
⋅100
Análisis de un diagrama de deformación
Supongamos una probeta sometida a tracción cuyos resultados se representan en
una gráfica. En abscisas la elongación o alargamiento ( Δl) y en ordenadas la fuerza
aplicada (F) que provoca la deformación.
Cada material tiene una gráfica distinta porque su comportamiento es distinto.
Engeneral hay dos zonas
· En la primera la deformación es proporcional a la tensión de tracción.
· En la segunda, a pequeñas variaciones de tensión se producen grandes
deformaciones.
Esta información es útil, pero no es práctica y se utilizan otras magnitudes.
En abscisas, la deformación es ε = Δl
lo
En ordenadas, al tensión o esfuerzo
siendo Ao la sección de la probeta en cm2 y σ la tensiónen la sección transversal en
kp/cm2
Un material presenta dos zonas en cuanto a su comportamiento ante un
esfuerzo de tracción:
1. Zona elástica (OE): Se
caracteriza porque al cesar las
tensiones aplicadas, los materiales
recuperan su longitud inicial (lo)
2. Zona plástica (ES): Se ha
rebasado la tensión del límite
elástico y, aunque dejemos de
aplicar tensiones de σε tracción, el...