Daniela G Ensayo De Tension

ENSAYO DE TENSIÓN DE MATERIALES METÁLICOS
Daniela Gómez Chacón1
1: Escuela de Ingeniería de Materiales, Universidad del Valle. Cali, Colombia
Resumen:
Se realizó una prueba de tensión a una probeta de acero 1020, para conocer las
características del material cuando se somete a esfuerzos de tracción y poder determinar
la resistencia a la rotura y las principales propiedades mecánicas del materialcomo la
ductilidad del material, tenacidad, resiliencia y módulo de Young.

1. Procedimiento experimental
Se utiliza una varilla cilíndrica con un
mecanizado que se basa en la norma
ASTM E8M: Tension Testing of Metallic
Materials, que especifica que la probeta
debe tener ½ pulgada de diámetro y un
calibre de 5 veces su diámetro
(Espécimen 1 E8M). La probeta tiene una
longitud de sección reducidade 20cm y
durante el ensayo se utiliza un
deformimetro para medir la deformación
de la probeta mientras se le aplica la
carga.

( ) …[EC.4]
El módulo de Young es muy importante
para analizar las propiedades del
material ya que nos ayuda a predecir el
comportamiento mecánico del material
sometido a cargas (frágil o dúctil) [2]. Se
define como:
…[EC.5]
Por otra parte podemos hallar la
resilienciadel material o la capacidad de
almacenar energía elástica mediante la
siguiente ecuación:
2

El esfuerzo ingenieril y la deformación
ingenieril está dada mediante las
siguientes ecuaciones:
…[EC.1]
…[EC.2]
Los esfuerzos y deformaciones reales del
material están dados por las siguientes
ecuaciones:
…[EC.3]

…[EC.6]

Una propiedad importante en el análisis
del material sometido a un esfuerzo es latenacidad (Te) que es la capacidad de
almacenar energía hasta la ruptura, es
decir el área bajo la curva esfuerzodeformación definida como:
∫

…[EC.7]

Por ultimo podemos hallar el coeficiente
de endurecimiento haciendo uso de la
curva esfuerzo real–deformación real
mediante la ecuación que relaciona el

esfuerzo y la deformación en la zona
plástica, es decir:

Durante el ensayo de tensión seregistraron los siguientes datos de carga
aplicada y deformación:

…[EC.8]
Una de las posibles causas de error es la
inexactitud de lectura de los datos en el
deformimetro o que la probeta presente
algún defecto ya sea de fabricación de la
pieza o de mal mecanizado que
cambiaría los datos obtenidos y serian
distintos al compararlos con los teóricos
que se encuentran en la literatura.
2. Resultadosy Análisis
Inicialmente la probeta mecanizada bajo
la norma ASTM E8, con las siguientes
medidas:
Diámetro inicial (Do) = 6.33 mm =
0.00633 m
Longitud calibrada (Lo) = 20 mm = 0,020
m
Radio inicial (r0) = 3,165 mm= 0,003165
m
Área inicial (Ao) = 3,147E-05 m2
Después Se sometió la probeta a la
prueba en una máquina universal de
ensayos, y se mide cuáles fueron las
longitudes finales de la probetadespués
de la fractura:
Diámetro final (Df) = 5.72mm = 0.00572
Longitud final (Lf) = 22,94 mm = 0,02294
m
Radio final (rf) = 2,86 mm = 0,00286 m
Área final (Af) = 2,5697E-05 m2

F (N)

ΔL (MM)

1000
3000
5000
7020
9000
11000
13000
15000
17000
18600
17840

0.0975
0.5175
0.915
1.26
1.5825
2.0925
2.565
3.0975
3.8025
4.3425
5.4225

% DEFORMACIÓN

ingenieril
0,00
0,04
9,49
9,53
9,56
21,83
21,86
21,9021,94
26,96
27,00
27,04
27,08
27,11

real
0,00
0,04
9,06
9,10
9,13
19,74
19,77
19,80
19,83
23,87
23,90
23,93
23,96
23,99

ESFUERZO (MPA)

ingenieril
2,54
6,36
322,85
323,48
324,12
573,24
573,24
573,88
574,51
579,60
576,42
572,61
569,43
566,89

real
2,54
6,36
353,48
354,29
355,11
698,35
698,57
699,56
700,55
735,87
732,05
727,43
723,60
720,59

medio del % de reducción de area el cual
se encuentradado por la siguiente
ecuación:

Esfuerzo (Pa)

Curva Esfuerzo VS Deformación
800000000
700000000
600000000
500000000
400000000
300000000
200000000
100000000
0

% de RA= 18,92% = Ductilidad
Y para calcular el % de elongación, se
utilizó la siguiente formula:
0

10

20

30

% Deformación
Esfuerzo deformación (ingenieril)
Esfuerzo vs Deformación (real)

%elongación = 27,11%

Grafica 1: esfuerzo VS...