Ensayo De Tracción

1. Características de los Materiales.

1.1. Ductilidad.
La ductilidad es una propiedad que presentan los materiales, como aleaciones, bajo la acción de una fuerza, pueden deformarse sosteniblemente sin romperse, permitiendo obtener alambres o hilos de dicho material. Un material dúctil se puede llegar a romper bajo la carga y esfuerzos adecuados. Un material que no es dúctil se dice que esfrágil. En otras términos, un material es dúctil cuando la relación entre alargamiento por tracción y disminución de la sección transversal es muy elevada. En los ensayos de tracción, la ductilidad es presenciable al observarse la fase de fluencia.

Figura 1. I – C – D. Una barra cilíndrica sometida a una prueba de tracción. Fractura dúctil. Fractura totalmente dúctil.

1.2. Tenacidad.
Latenacidad es la energía total que absorbe un material antes de alcanzar la rotura por acumulación de dislocaciones en los granos. La tenacidad es observable en el ensayo de impacto, y en este, comparte el mismo dato con la resiliencia. Para calcular la tenacidad:

En donde: T = Tenacidad (N/m2).
R = Deformación en el punto de rotura (adimensional).
=Deformación (adimensional).
= Esfuerzo (N/m2).

Figura 2. La recta inclinada representa la resiliencia de un material x, en la gráfica de esfuerzo v deformación ( v ). La resiliencia es la energía que un material puede absorber sin pasar de su zona elástica. La demás parte de la curva es la tenacidad.
1.3. Fatiga.
La fatiga es la disminución de la resistencia de un material debida aesfuerzos repetitivos, fluctuantes, que pueden ser mayores o menores que la resistencia de cedencia. Es un fenómeno común en componentes sujetos a cargas dinámicas. La fatiga es un fenómeno interesante, porque los esfuerzos aplicados no pueden superar el esfuerzo de cedencia. El método convencional para el análisis de fatiga es el ensayo voladizo, en donde el extremo del espécimen cilíndrico aensayar se monta en mordazas que son accionadas por un motor de 1hp a 5hp. Al principio, es decir, a 0º, el espécimen manifiesta una fuerza de tensión al ir girando. A los 90º, no hay fuerzas a tensión. A 180º, el material está a compresión. A 270º no hay fuerzas, y regresa a 0º, donde hay fuerzas de tensión. Este proceso es repetitivo hasta que el material se fractura.

Figura 3. Ensayo de fatigaen voladizo.

Figura 4. Material después de un ensayo de fatiga.

Para calcular la fatiga:

En donde: = Esfuerzo de fatiga (N/m2).
M = Momento de Flexión (N·m).
d = diámetro de la probeta (m).
F = carga aplicada (N).
L = distancia entre el punto de la fuerza de flexión y el soporte (m).

2.Endurecimiento de los Materiales.
En la metalurgia y la metalografía, el endurecimiento de los materiales es el proceso o conjunto de técnicas por las cuales a los materiales, especialmente a los metales, se les incrementa (o también se les reduce) su dureza. Recordamos que la dureza es la oposición que ofrecen los materiales a la penetración, rayado, cortadura, abrasión, deformaciones elásticas y plásticas,etcétera. La dureza se relaciona estrechamente con:
a) Resiliencia.- propiedad de los materiales de absorber energía y recuperar su forma y composición originales, es decir, que la penetración o fuerzas aplicadas a una pieza no afectan su forma, deduciendo que éstas acciones no hacen que el material pase de su zona elástica.
b) Tenacidad.- propiedad de los materiales de absorber energíaantes de la fractura o rotura, por medio de las dislocaciones que existen en los granos del material.
c) Ductilidad.- propiedad de los materiales, especialmente las aleaciones ferrosas, de deformarse sin romperse, estirarse y obtener hilos finos o alambres de ellos.
La dureza se mide utilizando un durómetro de ensayo de penetración. Como ya hemos visto tanto en teoría como en práctica,...