ENSAYO DE TENSIÓN

OBJETIVO

En el proceso de formación de un Ingeniero Mecánico, es muy importante el conocimiento de la Ciencia de los Materiales, ya que esta proporciona las herramientas necesarias para comprender el comportamiento general de cualquier material, lo cual es necesario a la hora de desarrollar adecuadamente diseños de componentes, sistemas y procesos que sean confiables y económicos.
Estelaboratorio es realizado con el fin de conocer ciertas propiedades mecánicas, como la ductilidad, rigidez y resistencia, de una probeta de acero al ser sometida a una fuerza de tensión ejercida gradualmente por una prensa. De igual forma, también tiene por objetivo desarrollar habilidades para manejar los instrumentos requeridos en la práctica.


Conocer la importancia de la prueba de tensión.Conocer y manejar cada parte de la prensa hidráulica correctamente.
Leer e interpretar las unidades manejadas por la carátula del manómetro y en el calibrador que indica el desplazamiento de la prensa.
Conocer las características y especificaciones que se deben tener en los materiales a utilizar como las probetas de acero.
Saber manejar adecuadamente las mordazas que sujetan la probeta, y asímismo garantizar que la fuerza sea efectuada en el eje central de la máquina.
Estar en capacidad de interpretar los datos arrojados por la práctica para la prueba de tensión.


INTRODUCCIÓN

Generalidades del ensayo de tensión

Este ensayo es utilizado para medir la resistencia de un material a una fuerza estática o aplicada lentamente. Esta prueba consiste en alargar una probeta deensayo por fuerza de tensión, ejercida gradualmente, con el fin de conocer ciertas propiedades mecánicas de materiales en general: su resistencia, rigidez y ductilidad. Sabiendo que los resultados del ensayo para un material dado son aplicables a todo tamaño y formas de muestra, se ha establecido una prueba en la cual se aplica una fuerza de tensión sobre una probeta de forma cilíndrica y tamañonormalizado, que se maneja universalmente entre los ingenieros. Este ensayo se lleva a cabo a temperatura ambiente entre10ºC y 35ºC. A continuación se presenta un dispositivo utilizado para realizar este tipo de ensayos (Ver Figura No. 1).




MARCO TEÓRICO

Comportamiento de los distintos materiales frente al ensayo.

El comportamiento de los distintos materiales frente al ensayo seencuentra ilustrado en la siguiente grafica. La figura No. 2 muestra en forma cualitativa las curvas de esfuerzo-deformación unitaria normales para un metal, un material termoplástico, un elastómero y un cerámico. En esta figura, las escalas son cualitativas y distintas para cada material. En la práctica, las magnitudes reales de los esfuerzos y las deformaciones pueden ser muy distintas entre sí. Sesupone que el material plástico está arriba de su temperatura de transformación vítrea (Tg), mientras que los materiales metálicos y termoplásticos muestran una región inicial elástica, seguida por una región plástica no lineal. También se incluye una curva aparte para los elastómeros (es decir, hules o siliconas), ya que el comportamiento de esos materiales es distinto del de otros materialespoliméricos. Para los elastómeros, una gran parte de la deformación es elástica y no lineal. Por otra parte los cerámicos y los vidrios solo muestran una región elástica lineal y casi nunca muestran deformación plástica a temperatura ambiente. (Ver figura No. 2)


LA DUCTILIDAD

La ductilidad es el grado de deformación que puede soportar un material sin romperse. Se mide por la relación de lalongitud original de la probeta entre marcas calibradas antes (lo) y después del ensayo (lf).


CURVA DE CARGA Y DEFORMACIÓN NOMINAL






PUNTO DE CEDENCIA

Es el momento en que la deformación de la pieza, debido a la carga que se le está aplicando, deja de ser elástica y se vuelve permanente o plástica, es decir que es el punto en el que se quita la fuerza ejercida y la probeta...