Curva

Propiedades Mecánicas de los Materiales

Ensayo de Tensión, y Curva Esfuerzo-Deformación

Ensayo de Tensión

Esfuerzo – Fuerza que actúa sobre el área unitaria en la que se aplica. Deformación unitaria – Cambio de dimensión por unidad de longitud. Módulo de Young – Pendiente en la porción lineal de la curva esfuerzo contra deformación unitaria bajo tensión.

DiagramaEsfuerzo-Deformación
Carga – Fuerza aplicada durante la prueba de tensión. Extensómetro o Strain gage – Celda utilizada para la medición del cambio en longitud de la muestra. Esfuerzo ingenieril – La carga aplicada, o fuerza, dividida entre el área de la sección transversal del material. Deformación ingenieril – Deformación del material por unidad de longitud en el ensayo de tensión.

Fuerza Puente móvilDiámetro

Longitud calibrada.
Se aplica una fuerza unidireccional a la probeta de ensayo de tensión.

Grip - Mordaza

El ensayo de tensión se rige por las norma ASTM E8 y ASTM A370

Probeta de ensayo de tensión

Equipo para ensayo de tensión

Curvas de esfuerzo-deformación a la tensión para distintos materiales. Obsérvese que son cualitativas.

Esfuerzo y deformación IngenierilesLos resultados de un ensayo se aplican a todos los tamaños y secciones transversales de muestras de determinado material. El esfuerzo ingenieril y deformación ingenieril se definen con las siguientes ecuaciones: Esfuerzo ingenieril =

F  A0

Deformación ingenieril =

l l  l0   l0 l0

Donde A0 es el área de la sección transversal original de la muestra antes de comenzar el ensayo, l0es la distancia original entre las marcas de calibración, y l es el cambio de longitud, F es la fuerza aplicada.

En ingeniería la carga o esfuerzo se mide como:
libras pu lg adas Newton metro Newton mm  psi

2

2

 Pa

1MPa  145.0377 psi 1psi  0.00689MPa

2

 MPa

Unidades y factores de conversión para el esfuerzo

libra

Resistencia a la tensión o Esfuerzo a latracción Límite elástico Deformación plástica

Esfuerzo (psi)

Resistencia a la cedencia determinada con el criterio de deformación convencional Alargamiento elástico Modulo de Elasticidad Elongación de falla

Esfuerzo de Fractura

Deformación (pulg/pulg)

Propiedades obtenidas en el ensayo de tensión
Límite elástico – Valor critico del esfuerzo necesario para iniciar la deformación plástica.Límite de proporcionalidad se define como el valor de esfuerzo arriba del cual la relación esfuerzo y deformación ingenieriles no es lineal. Se define un valor convencional de deformación plástica 0.002 o 2%, y se obtiene trazando una recta que inicia en este valor (0.002) paralela a la parte lineal de la curva esfuerzo deformación ingenieril. A este método también se le conoce como “offset”.Resistencia o esfuerzo a la cedencia – Es el valor de esfuerzo que corresponde al cruce de esa recta con la curva esfuerzo deformación. esfuerzo que divide los comportamientos elásticos y plásticos del material. El valor crítico del esfuerzo necesario para iniciar la deformación plástica se llama límite elástico del material. En los materiales metálicos es el esfuerzo necesario para iniciar elmovimiento de las dislocaciones.

Resistencia o esfuerzo a la cedencia con 0.2% de deformación convencional Recta paralela a la trayectoria inicial de la curva esfuerzo deformación

Determinación de la resistencia de cedencia con 2% de deformación convencional en hierro colado gris.

• Resistencia a la tensión (resistencia a la tracción): es el esfuerzo obtenido con la máxima fuerza aplicada Esel esfuerzo máximo, basado en la sección transversal original, que puede resistir un material. Es el esfuerzo en el cual comienza la estricción en los materiales dúctiles

Deformación localizada durante el ensayo de tensión de un material dúctil, produciendo una región de cuello

Deformación localizada de un material dúctil durante el ensayo de tensión, se produce una región de cuello. A...