Ensayo de Tracción
INGENIERÍA DE MATERIALES
Es un ensayo mecánico del tipo estático.
Dentro de los ensayos mecánicos es el que se realiza
con mayor frecuencia.
Sus resultados son muy empleados en el diseño,
selección de un material, fabricación, control de
calidad, etc.
Permite determinar la:
◦
Resistencia mecánica de los materiales
◦
Ductilidad(deformación)
◦
Otras propiedades y características.
Profesor: Aníbal Rozas Gallegos.
Notas
Fuerza = Carga = Lb-f, N, kN ó kg-f
Fuerza
N
N
Esfuerzo
106 2 MPa
2
Área
mm
m
Fuerza kg f
Esfuerzo
Área
mm2
9,81 MPa 1
kg f
mm2
Resistencia mecánica
◦ Resistencia a la tracción:
◦ Esfuerzo de fluencia
:
◦ Alargamiento de rotura :
máx= Fmáx /Área inicial
0,2 = F = Ffluencia / Área inicial
% = (LF-Lo / LO)*100
Ductilidad
◦ Estricción de rotura
Otras características
◦ Módulo elástico
◦ Tenacidad
◦ Resiliencia elástica
:
:
:
:
% = (AO-AF) / AO * 100
E=/
área bajo la curva -
UR = E2 / 2 E
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Lo %
Do
Lo
Estricción de rotura
Alargamiento de rotura
A o máx
Probeta de ensayo
A o F
Do A o %
Fmáx
Re sistencia a la tracción
Ao
Ffluencia
Re sistencia a la fluencia
Ao
máx
Fuerza = Carga (N)
- Geometría de la
probeta
máx
- Probetas normalizadas
Fuerza
N
Área mm2
Alargamiento =L (mm)
L mm
Deformació n
Lo mm
E F
P
Esfuerzo = F/Ao (MPa)
Esfuerzo Fluencia
Fmáx
Ao
máx = Resistencia a la tracción
F
= Esfuerzo o Límite de fluencia
E
Resistencia
mecánica
= Límite elástico
P
rotura
= Límite proporcional
Ley de Hooke = E
= L / Lo
Deformación = = L/L0
RESISTENCIA A LA TRACCIÓN: máx
Es el esfuerzo máximo que soporta la probeta antes de su rotura.
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F
A realCurva real:
La fluencia es el aumento de deformación plástica
que sufre el material sin aumento de esfuerzos.
El primer pico es el que marca el esfuerzo de
fluencia.
La mayoría de los materiales no presentan el
fenómeno de fluencia, por ello se define el
esfuerzo convencional de fluencia o límite elástico
convencional (0,2)
◦ En la mayoría de los casos reemplaza al límiteelástico (E).
◦ Es el esfuerzo para una deformación plástica (permanente)
de:
Curva obtenida en un ensayo
convencional de tracción:
= 0,002
= 0,2 % (en porcentaje)
En ocasiones se determina para = 0,1 % (
F
Ao
0,1)
Esfuerzo convencional de fluencia o
Límite elástico convencional
(el comienzo deformación plástica)
Deformaciones elásticas+
plásticas
Elásticas
0,002
0,01
0,02
0,03
= 0,002 = 0,2%
0,04
0,05
0,06
0,07
◦ F > E > P
◦ Los valores son:
F E P
0,2
0,2
En general se cumple:
0,08
0,09
0,1 0,11
◦ Por ello, el comienzo de
la deformación plástica se
suele indicar por el límite
de fluencia (F ó 0,2)
Durante todo el ensayo
la muestrapresentará
deformación elástica
Las deformaciones
plásticas inician una vez
superado el E (mas las
elásticas).
0,2
elástica
elástica + Plástica
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(MPa)
máx
Inicio de la estricción
máx
plástica
elástica
F
plástica
1
2
L1 L o
Lo
L 2 L1
Lo
rotura
Deformación uniforme
elástica
Deformaciónlocalizada
total
(MPa)
Alargamiento de
rotura
Lo
%
Do
LF
DF
LF L o
* 100
Lo
Solo deformación plástica
máx
E
rotura
F
P
Estricción de rotura
Antes del ensayo
%=
Después del ensayo
Ao AF
* 100
Ao
plástica = rotura= Ductilidad
elástica
total (un instante antes de la rotura)
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