Ensayo de traccion

UNIVERSIDAD POLITÉCNICA SALESIANA – SEDE QUITO

FACULTAD DE INGENIERÍAS
CARRERA DE INGENIERÍA MECÁNICA

1. OBJETIVOS

• Conocer las definiciones y métodos comúnmente utilizados y aprobados por la ASTM[1] para el ensayo o prueba de tracción.
• Entender el significado de los resultados y comprender el comportamiento de los materiales en la prueba de tracción.
• Afianzarvalores típicos de la resistencia en algunos materiales sometidos a esta prueba.
• Interpretar correctamente los datos obtenidos en el diagrama de esfuerzo - deformación.

2. MARCO TEORICO

2.1. Introducción

Cuando se habla de una prueba de tracción usualmente nos referimos a un ensayo que se realiza en una máquina que permite medir la deformación y la fuerza aplicada a una probeta fabricadacon el material que se desea ensayar. Si la prueba se realiza correctamente, permite conocer las propiedades mecánicas fundamentales del material que son de vital importancia en el diseño.

Utilizando sistemas estandarizados de ensayo, la prueba se puede convertir en un criterio de aceptación o rechazo de un producto después de establecer si el material posee determinadas propiedades mecánicasy tendrá un buen comportamiento durante el tiempo de servicio. Existen muchos ensayos en los que la prueba se realiza directamente en la pieza terminada para poder reproducir exactamente las condiciones de carga reales del elemento.

2.2. Características de las Muestras

Las dimensiones y forma de la muestra están normalizadas de acuerdo al producto que se va a ensayar y siempre se debenconsultar las normas[2] específicas antes de la prueba. En general la probeta es de sección redonda, cuadrada o rectangular y los extremos tienen un diámetro mayor que el resto del material para facilitar la fijación de la probeta a la máquina.

La región central se hace más delgada para hacer que la fractura ocurra en una porción que no esta afectada por los esfuerzos producidos por el dispositivode sujeción, garantizando que el esfuerzo en esta región sea de tensión únicamente; esta zona se llama longitud de prueba y en ella se hacen las mediciones de elongación durante el ensayo. El cambio de sección de los extremos al centro debe ser muy suave y el acabado de la probeta muy fino, para evitar la concentración de esfuerzos. La exactitud de las dimensiones y el paralelismo de las caras esmuy importante para que la falla no ocurra en un sitio determinado por el cambio de las dimensiones.

2.3. Aplicación de la Carga y Mediciones

Las cargas se aplican ya sea mecánica ó hidráulicamente. Generalmente las máquinas para pruebas de tracción tienen diferentes rangos de medición. Antes de realizar el ensayo se debe determinar aproximadamente la fuerza máxima que se va a alcanzar deacuerdo al tipo de material y a sus dimensiones, para seleccionar una escala adecuada en la que la fuerza máxima no corresponda a las primeras subdivisiones ni a las últimas del dispositivo utilizado para medir la fuerza.

2.4. Medición de la Deformación

Las deformaciones se pueden medir de forma mecánica, eléctrica, electromecánica u óptica. En este experimento se usa un método mecánico usandoun extensómetro. La mayoría de estos extensómetros son instrumentos muy precisos y solo se construyen para medir deformaciones muy pequeñas; se debe tener cuidado para no sobrepasar el alcance máximo de medición.

2.5. Propiedades de las Muestras

Para poder calcular la ductilidad del material se le hacen unas marcas a una distancia determinada sobre la superficie de la probeta dependiendo delproducto que se va a ensayar y se mide el cambio que ocurre en la longitud de estas marcas después de la fractura juntando los dos pedazos del material. De esta forma se puede calcular la deformación plástica del material; existen algunos deformímetros especiales que le permiten medir la deformación total (elástica + plástica). Otra forma de evaluar la ductilidad es por la reducción de área en...