Ensayo de tracción

1. INTRODUCCION
Cuando ciertos materiales prestan un servicio a la sociedad, es necesario conocer las características de éstos teniendo previo cuidado en su diseño para que de esta manera cualquier deformación resultante no sea excesiva y no se produzca la rotura. El comportamiento mecánico de un material refleja la relación entre la fuerza aplicada y la deformación que sufre. Algunas de laspropiedades mecánicas más importantes son la resistencia, la dureza, la ductilidad y la rigidez. Dichas propiedades, se determinan realizando diversos ensayos, en los que debe considerarse la naturaleza de la carga aplicada, su duración, así como también las condiciones del medio.
El trabajo de un ingeniero metalúrgico es dirigir sus esfuerzos a producir y conformar materiales que puedan soportarlas condiciones de servicio predichas por el análisis de tensiones. Esto necesariamente implica un conocimiento de la relación entre la microestructura de los materiales y sus propiedades mecánicas.
La norma ASTM E8 es la que se utiliza en Chile y su propósito es definir la geometría y dimensiones adecuadas para realizar un ensayo exitoso. Los tipos más comunes de probetas son las que poseen unasección transversal rectangular y redonda. En este laboratorio se realizó la prueba con una probeta de sección transversal redonda. A grandes rasgos, la norma establece que se deben realizar dos marcas (con una distancia entre ambas de 50 mm), pero en Chile se realizan tres de estas marcas.

2. OBJETIVOS

* Realizar el ensayo de tracción mediante la Norma ASTM E8.

* Determinar elacero empleado en el ensayo.

* Determinar la curva σ v/s ε.

* Determinar el UTS del material empleado.

* Determinar el limite elástico, σy.

* Determinar el módulo de Young, E.

* Determinar resiliencia y tenacidad

* Determinar el índice de endurecimiento por deformación, n (ajuste de Holloman).

3. BASE TEORICA

4.1 Conceptos previos

3.1.1. Esfuerzoo Tensión Nominal
La tensión nominal se define mediante la relación:
σ= FAo (3.1)
en donde F es la carga instantánea aplicada perpendicularmente a la sección de la probeta en unidades de newtons (N) o libras de fuerza (lbf), y A0 es el área de la sección original antes de aplicar la carga (m2 o pulg2). Las unidades de tensión nominal son libras de fuerza por pulgada cuadrada, psi(unidades del sistema U.S) o bien megapascales, MPa (SI); 1 MPa = 106 N/m2.
3.1.2. Deformación Nominal
La deformación nominal se define como:
ε= li- l0l0 (3.2)
en donde l0 es la longitud original antes de aplicar la carga y li es la longitud instantánea. Algunas veces la cantidad li- l0 se indica simplemente mediante Δl, y es el alargamiento producido por la deformación, o cambio en lalongitud en un instante determinado, o con respecto a la longitud inicial. La deformación nominal no tiene unidades, aunque a menudo se utiliza pulgadas por pulgada o bien metros por metro; el valor de la deformación es obviamente independiente del sistema de unidades. A veces, la deformación se expresa como porcentaje, esto es, el valor de la deformación multiplicado por 100.
3.1.3. Ductilidad
Laductilidad es una propiedad mecánica muy importante. Es una medida del grado de deformación plástica que puede ser soportada hasta la fractura. Un material que experimenta poca o ninguna deformación plástica se denomina frágil.
La ductilidad puede expresarse cuantitativamente como alargamiento relativo o porcentual, o bien mediante el porcentaje de reducción de área. El alargamiento relativoporcentual a rotura, %EL, es el porcentaje de deformación plástica a rotura, o bien

%EL= lf- l0l0*100 (3.3)
donde lf es la longitud en el momento de la fractura y l0 es la longitud de prueba original. Siempre que una parte significativa de la deformación plástica a la rotura esté confinada en la región de la estricción, la magnitud de %EL dependerá de la longitud de prueba de la probeta....