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Introducción.

A continuación, se expondrán los resultados obtenidos luego de la realización del laboratorio A “Ensayo de tracción con distintos materiales”, del curso Ciencias de los Materiales.
Para la realización de este laboratorio se procedió a trabajar con una probeta de acero SAE1020, aluminio y bronce, las cuales fueron sometidas a un ensayo de tracción uniaxial, dónde se sometían atracción con una fuerza constante proporcionada por la máquina universal de Ensayo INSTRON, con el objetivo principal de determinar las propiedades mecánicas de los tres materiales, tales como: límite de fluencia, esfuerzo máximo, deformación máxima a la ruptura, tenacidad y ductilidad.
Gracias a estos resultados es que se pueden resolver algunas interrogantes como: saber si una estructura oartefacto durará para siempre, poder determinar a qué esfuerzos máximos pueden ser sometidos, utilizar distintos materiales según sus propiedades mecánicas para determinados requerimientos, entre otras. Por lo que cuantificar las propiedades de los materiales, compararlas y analizarlas, es una importante herramienta que permite que existan avances tan significativos en diversas áreas como: salud,construcción, tecnología, computación, etc.









Marco teórico.

1. Acero SAE 1020
El acero SAE 1020 tiene una composición de 0.20% C; 0.60- 0.90% Mn; 0.04% P; 0.05% S. Este acero es utilizado por responder bien al trabajo en frio y al tratamiento térmico de cementación. Además tiene una alta tenacidad y una baja resistencia mecánica, por lo que es adecuado para elementos demaquinaria.
2. Aluminio
El aluminio es un elemento muy abundante en la corteza terrestre. Como características principales se puede mencionar su bajo punto de fusión y que puede formar aleaciones muy resistentes. Además es tenaz, dúctil, maleable y a pesar de ser muy liviano posee una dureza significativa, lo que permite su variada utilización.
3. Bronce
El bronce es una aleación metálica de cobre yestaño, donde éste último se presenta entre un 3-20%. Sus principales características son: su buena conducción eléctrica y de calor, un elevado calor específico, pero por sobre todo destaca por su resistencia a la corrosión, lo que lo hace ser utilizado en implementos que deben permanecer al aire libre, lo que lo convierte en un material muy utilizado.
4. Ensayo de tracción
El ensayo de tracciónde un material consiste en someter a una probeta normalizada a un esfuerzo axial de tracción creciente hasta que se produce la rotura de la probeta. Este ensayo mide la resistencia de un material a una fuerza estática o aplicada lentamente. La velocidad a la que sucede este ensayo suele ser de un orden muy pequeño.

Figura : Máquina universal de tracción
Para la realización del ensayo detracción se utiliza una máquina universal de ensayo INSTRON, como se muestra en la Figura 1, semejante a una prensa con la que es posible medir propiedades mecánicas de los materiales.
La presión se logra mediante placas o mandíbulas accionadas por tornillos o un sistema hidráulico.
5. Esfuerzo
El esfuerzo puede ser considerado como esfuerzo de ingeniería, que considera la fórmula 1 dividida porel área inicial, o como esfuerzo verdadero, donde se considera el área real en la fórmula descrita.

Ecuación : Esfuerzo
6. Deformación
La deformación se define como:


Ecuación : Deformación unitaria de ingeniería

Ecuación : Deformación unitaria real
Por asuntos de simplicidad y convenciones, los trabajos suelen estar orientados y basados con los términos ingenieriles, no con losverdaderos.
Una forma típica de representar los resultados obtenidos en los ensayos de tracción, es mediante una gráfica esfuerzo – deformación, como la que se indica en la figura 2.
Este gráfico responde a un modelo general, pero varía sus valores según el material con el que se trabaje.

Figura : Gráfico esfuerzo-deformación
En la figura 2, es posible distinguir dos zonas de comportamiento...