Dureza

1. ENSAYO DE TRACCIÓN.

1. Fundamentos del ensayo.

El ensayo de tracción consiste en someter una probeta de forma y dimensiones determinadas a un esfuerzo de tracción en la dirección de su eje, hasta romperla. Las probetas empleadas son generalmente barras de sección regular y constante, casi siempre circulares. Sus extremidades son de mayor sección, para facilitar la fijación de la probetaa la máquina que ha de producir el esfuerzo de tracción. En las probetas se hacen dos marcas entre las cuales se mide la longitud, que se denomina calibrada. Esta longitud puede dividirse en partes iguales para medir las deformaciones a lo largo de la probeta. Para que los resultados de los ensayos sean comparables, las probetas utilizadas deben ser geométricamente semejantes, pues sólo entonces,bajo las mismas cargas, se obtendrán deformaciones proporcionales, es decir, que si L es la longitud de la parte calibrada, y S la sección constante, entre esta sección y la longitud de las probetas deberá existir la misma relación:

L=K√S

La probeta normal, tiene un diámetro de 20 mm, una sección de 314 mm² y una longitud entre puntos de 200 mm, o sea, L= 10 d. El coeficiente K será igual a11.3

Ensayos de tracción en el campo elástico.

Cuando una barra o una probeta se somete a un esfuerzo de tracción, sufre un alargamiento. Pues bien, la relación entre la tensión unitaria y el alargamiento producido con respecto a la longitud primitiva, permanece sensiblemente constante para un mismo material y se denomina módulo de Young o módulo de elasticidad. El módulo de Young esaproximadamente igual a 20,000 para todos los aceros cualquiera que sea su composición y estructura, no siendo las variaciones superiores a ± 10%. Si se siguen aplicando tensiones crecientes a la probeta llega un momento en que los alargamientos dejan de ser proporcionales a la carga aplicada. Hay un punto a partir del cual, parece como si se produjera una desconexión molecular, y con incrementos decarga más pequeños se producen alargamientos mayores. El valor de la tensión se denomina límite aparente de la elasticidad, y el limite verdadero es inferior a este valor, que se habrá tenido que rebasar para poder apreciar la falta de proporcionalidad entre el aumento de carga y el alargamiento.

Ensayos de tracción en el campo plástico.

Una vez que la tensión a que se ha sometido la probetapasa el límite de elasticidad o de proporcionalidad entre las cargas y los alargamientos, hay algunas fluctuaciones en la curva, entrándose en el denominado período plástico-elástico, a partir de ese punto, que es el límite superior de fluencia (fs), los alargamientos aumentan rápidamente sin necesidad de aumentar la tensión hasta un punto que se denomina límite inferior de la fluencia (fi). A partirde este punto, vuelve a ser necesario aumentar la carga durante un período que se conoce con el nombre de período de fortalecimiento, hasta alcanzar un valor máximo de la tensión, que se denomina tensión de rotura.

1.2 Máquina para el ensayo de tracción.

Los ensayos de tracción, de compresión y flexión pueden realizarse con una máquina Universal Amsler o similar, cuyo émbolo, movidohidráulicamente, produce tracciones, compresiones, flexiones a voluntad y aplicando cargas monoaxiales gradualmente crecientes a la probeta colocada y sujeta en la máquina por medio de mordazas adecuadas.

3. Obtención de resultados del ensayo.

1.3.1 Medición de esfuerzos.

La resistencia a la rotura no es una propiedad, sino el resultado de un ensayo que da la carga necesaria por unidad de secciónpara producir la rotura del metal ensayado. Se valora en Kg/cm² o en Kg/mm².
Al rebasar una carga que denominamos limite elástico, se empieza el metal a deformar permanentemente, es decir, que el metal salta de la zona elástica a la zona plástica. A partir de ese punto, para que la deformación aumente, debe ir aumentando también la carga hasta que, al llegar a la tensión, el metal se sigue...