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Deformación elástica y plástica.

Cuando se somete una pieza de un metal a una fuerza de tracción uniaxial se produce la deformación del metal. Si el metal recupera sus dimensiones originales cuando se elimina la fuerza, se considera que el metal ha sufrido una deformación elástica. La cantidad de deformación elástica que puede soportar un metal es pequeña pues durante la deformaciónelástica, los átomos del metal se desplazan de sus posiciones originales, pero sin llegar a alcanzar nuevas posiciones. De este modo, cuando la fuerza sobre el metal deformado elásticamente se elimina, los átomos del metal vuelven a sus posiciones iniciales y el metal recupera su forma inicial. Si el metal se deforma tanto que no puede recuperar completamente sus dimensiones originales, se considera queha sufrido una deformación plástica. Durante la deformación plástica, los átomos del metal se desplazan continuamente desde sus posiciones iniciales hasta otras nuevas. La propiedad que tienen algunos metales de ser extensamente deformados sin que se fracturen, es una de las más en ingeniería.

Ensayo de tracción

El ensayo de tracción se utiliza para evaluar la resistencia de metales yaleaciones. En este ensayo, una muestra de un metal se estira a velocidad constante hasta la fractura, que se produce en un tiempo relativamente corto.

Maquina para ensayo de tracción.

Ilustración esquemática que muestra como trabaja la maquina.
Se utiliza para determinar el comportamiento de los materiales bajo cargas cuasi-estáticas de tensión y compresión, obteniendo sus gráficos deesfuerzo-deformación y su módulo de elasticidad (módulo de Young). Con esta información podemos determinar que tan elástico o plástico será el comportamiento de un material bajo la acción de una fuerza axial actuando sobre él.
El ensayo de tracción consiste en someter a una probeta normalizada realizada con dicho material a un esfuerzo axial de tracción creciente hasta que se produce la rotura de laprobeta. Para ello se coloca la probeta en una máquina de ensayo consistente de dos mordazas, una fija y otra móvil. Se procede a medir la carga mientras se aplica el desplazamiento de la mordaza móvil.

Esto es una probeta al inicio del ensayo indicando las medidas iniciales necesarias.


Analizando las probetas después de rotas, es posible medir dos parámetros: El alargamiento final y eldiámetro final, que nos dará el área final.
Ambos parámetros son las medidas normalizadas que definen la ductilidad del material, que es la capacidad para fluir, es decir, la capacidad para alcanzar grandes deformaciones sin romperse. La fragilidad se define como la negación de la ductilidad. Un material poco dúctil es frágil. Esta figura nos permite visualizar estos dos conceptos gráficamente.El área bajo la curva fuerza - desplazamiento (F versus L) representa la energía disipada durante el ensayo, es decir la cantidad de energía que la probeta alcanzó a resistir. A mayor energía, el material es más tenaz.
A partir de los valores obtenidos en el gráfico Fuerza-Desplazamiento, se puede obtener la curva Esfuerzo-Deformación.
Para estudiar el comportamiento mecánico de losmateriales, se recurre a la experimentación sometiendo a los mismos a esfuerzos progresivos y registrando la deformación resultante. Donde toma la forma de curvas similares (en forma) a las obtenidas en los ensayos de succión capilar. En la siguiente figura puede apreciarse un tramo de la curva, donde el esfuerzo es directamente proporcional a la deformación. Este comportamiento constituye la ley deHooke, que aplica solo para pequeñas deformaciones, hasta un límite denominado límite de proporcionalidad, representado en la figura. En este tramo, el comportamiento del material es elástico, esto es, si se disminuye el esfuerzo aplicado lentamente, se recorre el mismo tramo de la curva en sentido contrario, hasta alcanzar el punto de origen donde el esfuerzo y la deformación son nulos. La...