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TRACCION DE ACEROS

El ensayo de tracción de los diversos materiales en ingeniería es ampliamente
utilizado, pues suministra información sobre la resistencia de los materiales utilizados en el
diseño y también para verificación de especificaciones de aceptación.
Los ensayos son simulativos pues tratan de reproducir las condiciones reales de
trabajo.
Todo cuerpo, al soportar una fuerzaaplicada, trata de deformarse en el sentido de
aplicación de la fuerza. En el caso del ensayo de tracción, la fuerza se aplica en dirección
del eje de ella y por eso se denomina ensayo axial. La probeta se alargara en dirección de
su longitud y se encogerá en el sentido o plano perpendicular cuando la carga cese.
Aunque el esfuerzo y la deformación ocurren simultáneamente en el ensayo, los dosconceptos son completamente distintos.
La medición de cargas se realiza con un dinamómetro y la de alargamiento, con un
extensómetro. La tensión que soporta el material se define como:

σ=P/A

DEFINICIÓN PRÁCTICA DE TENSIÓN;

donde P es la carga aplicada y A es el área donde se aplicó dicha fuerza.
La deformación producida por un esfuerzo de tracción es una variación de la
longitud:
∆l= lf – lo

DEFORMACIÓN POR ESFUERZO AXIAL;

donde lf es la longitud final (una vez sometida la pieza a la tensión), y lo es la longitud
inicial (medida previo a la aplicación de la carga).
La deformación específica se define como la deformación sufrida por unidad de
longitud:
ε = ∆l / lo

DEFINICIÓN DE DEFORMACIÓN ESPECÍFICA;

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entonces:
ε = (lf – lo) / lo
Si la relación entretensiones y deformaciones es lineal, el comportamiento se
denomina elástico, de lo contrario, el comportamiento se denomina plástico. Todos los
materiales metálicos tienen una combinación de comportamiento elástico y plástico en
mayor o menor proporción.
Elasticidad: es la propiedad de un material en virtud de la cual las deformaciones
causadas por la aplicación de una fuerza desaparecencuando cesa la acción de la fuerza.
"Un cuerpo completamente elástico se concibe como uno de los que recobra
completamente su forma y dimensiones originales al retirarse la carga". ej: caso de un
resorte o hule al cual le aplicamos una fuerza.
Plasticidad: es aquella propiedad que permite al material soportar una deformación
permanente sin fracturarse.
Una vez registradas la cargas y lasdeformaciones, y calculadas las tensiones y
deformaciones específicas, pueden representarse estos valores en un sistema de ejes
ortogonales, obteniendo el diagrama σ-ε  (diagrama de tensiones-deformaciones
específicas). La Figura 1 representa dos ensayos de tracción para diferentes materiales.

Curva material dúctil

Curva de material semi dúctil

Figura 1. Distintos diagramas detensión-deformación específica.

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El valor de la tensión (P/A) esta dado en Newton/m², lb/pulg² (cuya sigla en inglés
es psi), kgf/cm², o MPa; y la deformación específica es adimensional y puede estar dada
en %, pulg/pulg, cm/cm o mm/mm.
La primera zona que encontramos en la mayoría de materiales metálicos y algunos
cerámicos presenta una variación o dependencia lineal que nos indica que dentro de unrango de valores existe una proporcionalidad directa entre el esfuerzo aplicado y la
deformación producida. La constante de proporcionalidad corresponde al Módulo de
Elasticidad del material y está dada por la pendiente de la parte recta en el diagrama
tensión-deformación específica. La ley descrita se denomina Ley de Hooke.
σ=E·ε

LEY DE HOOKE;

donde E es el módulo de elasticidad o deYoung, σ es la tensión y ε es la deformación
específica.
El valor del módulo de elasticidad es un índice de la rigidez del material. Entre
mayor pendiente tenga la curva, más rígido será el material. Para el caso del acero E
suele valer 20 x 10¹º N/m², ó 30 x 106 psi, ó 2.100.000 kg/cm2. Otros valores
característicos del ensayo en la región elástica son el limite proporcional y el limite...