Ensayos En Aceros

ENSAYOS
Para adecuar las propiedades mecánicas de un material a las condiciones de servicio requeridas. Lo primero es analizar que características deseamos que posea el material. Resistente, duro dúctil, etc; y las condiciones a las que estará sometido: esfuerzos, temperaturas elevadas u otras.
Ensayo de tensión
Mide la resistencia de un material a una fuerza aplicada. Un dispositivo deensayo es una probeta con un diámetro de 0,505 plg y longitud de 2plg. Se coloca la probeta en la máquina de prueba y se le aplica una fuerza F, conocida como carga. Para medir el alargamiento del material causado por la fuerza se utiliza un extensómetro
Esfuerzo y deformación ingenieriles
Para un material dado, los resultados de un solo ensayo son aplicables a todo tipo de tamaño y forma, si seconvierte la fuerza en esfuerzo y la distancia entre marcas calibradas en deformación:


Donde Ao es el area original de la probeta antes del ensayo, lo es la distancia original de las marcas calibradas y l es la distancia entre las mismas después de haber aplicado una fuerza F.

Propiedades obtenidas del ensayo de tensión
* Esfuerzo de cedencia: esfuerzo a la cual una deformaciónplástica se hace importante. En los metales, es por lo general el esfuerzo requerido para que un dislocación se deslice. Divide el comportamiento elástico y plástico del material. Si se desea un componente que no se deforme se debe buscar un material con elevado limite elástico, o fabricar el componente de tamaño suficiente para que la fuerza aplicada produzca un esfuerzo que quede por debajo del esfuerzode cedencia.
* Resistencia a la tensión:
El esfuerzo obtenido de la fuerza mas alta aplicada es la resistencia a la tensión. Es el máximo esfuerzo sobre la curva esfuerzo-deformación. En los materiales dúctiles, esta deformación no es uniforme. En cierto momento una region se deforma mas que otra y se produce una reducción en la sección recta conocida como zona de estricción oencuellamiento. Dado que el area en este punto ahora es mas pequeña, se necesita una fuerza menor para continuar su deformación, y se reduce el esfuerzo ingenieril. La resistencia a la tensión es el esfuerzo a partir del cual se produce este encuellamiento.
* Propiedades elásticas
El módulo de elasticidad es la pendiente de la curva esfuerzo-deformacion en la region elastica.
E=σε
Una pendiente muyabrupta significa que se necesita una gran fuerza para separar los atomos y hacer que el material se deforme. Por lo que aumenta el modulo de elasticidad.
El modulo es una medida de la rigidez del material. Un material rígido , con alto modulo conserva su tamaño y forma, incluso a ser sometido a una carga en la región elástica.
El modulo de resistencia Er, es el área que aparece bajo laporción elástica de la curva. Es la energía elástica que un material absorve o libera durante la aplicación o liberación de la carga aplicada. En el caso de un comportamiento elástico lineal: Er
Er =12esfuerzo de cedencia(deformacion a la cedencia)
La relación de Poisson, relaciona la deformación plástica producida por un esfuerzo simple a la tensión o compresión, con la deformación lateral queocurre simultáneamente:

La ductilidad mide el grado de deformacion que puede soportar un material sin romperse. El % de elongación, representa la distancia que la probeta se alarga antes de la fractura.

Donde lf es la distancia entre las marcas calibradas después de la ruptura.
El diseño de un componente preferirá un material dúctil, tal que si se somete a un gran esfuerzo se deforme antes deromperse.
Efecto de la temperatura
Las propiedades a la tensión dependen de la temperatura. El esfuerzo de cedencia, el modulo de elasticidad y la resistencia a la tensión, disminuyen a Tº mas altas, en tanto, la ductibilidad se incrementa.

Ensayo de dureza
Mide la resistencia de la superficie de un material a la penetración por un objeto duro.
En el ensayo de dureza Brinell HB,...