Metalografia

ENSAYO DE TRACCION

OBJETIVOS

Conocer las definiciones y métodos comúnmente utilizados y aprobados por la ASTM para el ensayo o prueba de tracción.
Entender el significado de los resultados y comprender el comportamiento de los materiales en la prueba de tracción.
Afianzar valores típicos de la resistencia en algunos materiales sometidos a esta prueba.
Interpretar correctamente los datosobtenidos en el diagrama de esfuerzo - deformación.

FUNDAMENTOS TEORICOS

Propiedades más importantes que se pueden medir en la curva tensión deformación:

• Modulo elástico o modulo de Young, E.

El tramo inicial de la curva, que generalmente es recto, da información del comportamiento elástico del material, es decir sobre la relación entre esfuerzos y deformaciones cuando estas sonrecuperables. La pendiente del tramo inicial de la curva es una medida de rigidez del material. De dos piezas con la misma geometría, sometidas a la misma solicitación mecánica y fabricadas con diferentes materiales que trabajen dentro del campo elástico, aquella con mayor modulo será la que presente menores deformaciones.

• El límite elástico.

Es la tensión mínima que hay que aplicar para queaparezcan deformaciones permanentes en el material. Se define el limite elástico convencional, Rp, como el esfuerzo necesario para provocar una deformación plástica predefinida. Esta propiedad juega un papel de gran importancia en el proyecto mecánico, porque en la gran mayoría de las ocasiones, las piezas se calculan para que no sufran deformaciones permanentes en servicio y, en consecuencia, sedebe garantizar que las tensiones que actúan cuando la pieza trabaja no superan el límite elástico.

• La resistencia a la tracción, Rm.

Coincide con el valor máximo del esfuerzo y es la tensión que hay que aplicar para que se produzca la rotura de la probeta en las condiciones del ensayo. Mientras la tensión aplicada es menor a RM, la deformación es uniforme, pero al alcanzar esta tensióncomienza a desarrollarse un cuello en la probeta. La reducción localizada de sección hace que la tensión que actúa en esa sección crezca localmente lo que provoca un nuevo aumento del alargamiento en la zona del cuello con la consiguiente caída de la tensión nominal. Este proceso continua hasta que la sección no es capaz de seguir deformándose y se produce la fractura. La carga de rotura es unapropiedad que también se puede utilizar para el calculo de piezas que trabajan sometidas a esfuerzos aunque, en la actualidad, se tiende a emplear preferentemente el límite elástico.
• El alargamiento a la rotura, At.

Es la extensión que presenta la probeta tras el fallo. Esta propiedad es una medida indirecta de la ductilidad del material. Un alargamiento a la rotura elevado es una propiedaddeseable porque los materiales con esta propiedad admiten deformaciones plásticas importantes, cuya observación, en muchas ocasiones, permite adoptar medidas correctoras con anterioridad a la fractura. Además, el alargamiento a la rotura es también un indicador de la capacidad del material para ser conformado por deformación a la temperatura de ensayo

Probeta de cobre antes del ensayo de tracción.Probeta de cobre fracturada después del ensayo de tracción.
Curva tensión-deformación

Curva tensión-deformación.

Gráfica obtenida por computadora en el ensayo de tensión.

Diagrama de tensión–deformación típico de un acero de bajo límite de fluencia.
En el ensayo se mide la deformación (alargamiento) de la probeta entre dos puntos fijos de la misma a medida que se incrementa la cargaaplicada, y se representa gráficamente en función de la tensión (carga aplicada dividida por la sección de la probeta). En general, la curva tensión-deformación así obtenida presenta cuatro zonas diferenciadas:
Deformaciones elásticas: Las deformaciones se reparten a lo largo de la probeta, son de pequeña magnitud y, si se retirara la carga aplicada, la probeta recuperaría su forma inicial. El...