Practica Prueba De Tension

INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL
ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA
UNIDAD PROFESIONAL TICOMAN

LABORATORIO DE ENSAYE DE MATERIALES

MATERIAS: INGENIERIA DE MATERIALES y
MECÁNICA DE SOLIDOS

PRACTICA 4 “PRUEBA DE ESFUERZO A TENSION”

Fecha de elaboración: viernes 8 de abril de 2011.
Fecha de entrega: viernes 15 de abril de 2011.

Calificación:____________
Objetivo

Hacer uso de una maquina de laboratorio y conocer su forma de operación que nos permita determinar las propiedades y características de un material (en este caso acero cold rolled) al someterlo a esfuerzos de tracción, para así determinar la resistencia a la rotura y las principales propiedades mecánicas del material, tales como: limite elástico, esfuerzo de ruptura, esfuerzomáximo, tenacidad y otros que deriven de estos.
Al conocer el uso de una maquina de laboratorio, se tratara de asemejar lo más posible a una prueba de tensión hecha en industria para el cálculo de propiedades de los materiales, de modo que el alumno cuente con las herramientas necesarias para repetir esta práctica en modo industrial, es decir, con aplicación de las propiedades del material parasus diferentes usos.

Material
-Máquina para pruebas de tensión, para este caso la maquina es:
INSTRON 8502 de sistema servo-hidráulico para pruebas dinámicas
Características:
Carga máxima en pruebas cíclicas: 100 kN
Carga máxima en pruebas estáticas: 200 kN

-Probeta de acero de cold rolled con las siguientes características:

-Normas seguidas para el desarrollo del ensayo:
NormasASTM
ASTM E8: standard test methods for tension of metallic materials
Normas Mexicanas
NMX-B-172: métodos de prueba mecánicas para productos de acero.
NMX-B-310: métodos de prueba a la tensión para productos de acero

Consideraciones teóricas

En ingeniería y, en especial, en ciencia de materiales, la fatiga de materiales se refiere a un fenómeno por el cual la rotura de los materiales bajocargas dinámicas cíclicas (fuerzas repetidas aplicadas sobre el material) se produce ante cargas inferiores a las cargas estáticas que producirían la rotura. La fatiga es una forma de rotura que ocurre en estructuras sometidas a tensiones dinámicas y fluctuantes (puentes, automóviles, aviones, etc.). Su principal peligro es que puede ocurrir a una tensión menor que la resistencia a tracción o ellímite elástico para una carga estática, y aparecer sin previo aviso, causando roturas catastróficas. Es un fenómeno muy importante, ya que es la primera causa de rotura de los materiales metálicos (aproximadamente el 90%), aunque también está presente en polímeros (plásticos, composites,...), y en cerámicas.
La rotura por fatiga tiene aspecto frágil aún en metales dúctiles, puesto que no hay apenasdeformación plástica asociada a la rotura. El proceso consiste en un inicio y posterior propagación de fisuras, que crecen desde un tamaño incial microscópico hasta un tamaño macroscópico capaz de comprometer la integridad estructural del material. La superficie de fractura es perpendicular a la dirección del esfuerzo. Aunque es un fenómeno que, sin definición formal, era reconocido desdeantiguo, este comportamiento no fue de interés real hasta la Revolución Industrial, cuando, a mediados del siglo XIX comenzaron a producirse roturas en los ejes de las ruedas de los trenes, que pugnaban, por aquel entonces, por imponerse como medio de locomoción.

Estas curvas se obtienen a través de una serie de ensayos donde una probeta del material se somete a tensiones cíclicas con una amplitudmáxima relativamente grande (aproximadamente 2/3 de la resistencia estática a tracción). Se cuentan los ciclos hasta rotura. Este procedimiento se repite en otras probetas a amplitudes máximas decrecientes.
Los resultados se representan en un diagrama de tensión, S, frente al logaritmo del número N de ciclos hasta la rotura para cada una de las probetas. Los valores de S se toman normalmente como...