Esfuerzo Máximo

E N S A Y O D E T R A C C I Ó N

ENSAYO DE TRACCIÓN: consiste en la aplicación de una fuerza monoaxial, casi

estática a un material hasta que se rompe, con el objetivo de obtener sus

Propiedades Mecánicas. Lo anterior significa que un material ( prácticamente

cualquiera ), es sometido a un estiramiento para que con ello mediante cálculos, se

obtengan sus características mecánicas.

Las Propiedades Mecánicas a obtener mediante el Ensayo de Tracción son:

Ductilidad.

Tenacidad.

Esfuerzo de Cedencia.

Esfuerzo Máximo.

Esfuerzo de Ruptura.

DÚCTILIDAD. Es la propiedad que tienen los materiales para poder ser deformados

sin aplicar una fuerza excesiva.

TENACIDAD. Es la propiedad que tienen los materiales para absorber energía sin

sufrir una deformación visible al aplicarles una fuerza excesiva.

ESFUERZO DE CEDENCIA. Es el punto en el cual el material sufre la primer deformación

plástica, siendo esta por lo tanto una deformación permanente.

ESFUERZO MÁXIMO. Es la mayor resistencia que presenta un material al ser aplicada una

carga sin romperse.

ESFUERZO DE RUPTURA. Es la resistencia que presenta el material en el instante en que

este se rompe bajo determinada carga.

PARÁMETROS A CONSIDERAR EN EL ENSAYO DE TRACCIÓN

ESFUERZO MECÁNICO ( s ). Se considera como la oposición que presentan todos los

materiales en el momento en que se les aplica una carga a ser deformados.







ENSAYO DE TRACCIÓN

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DEFORMACIÓN ( d ). Es el cambio de forma que manifiesta un material, como resultado

de la aplicación de una carga determinada.

   

DEFORMACIÓN UNITARIA (  ). Es la relación que existe entre la deformación d y la

longitud original 

del material.

 

 



DIAGRAMA ESFUERZO-DEFORMACIÓN UNITARIA ( s- )

En el desarrollo del ensayo de tracción, se recopilan datos los cuales serán de utilidad para

la aplicación de los parámetros mencionados con anterioridad (esfuerzo mecánico,

deformación y deformación unitaria). Con ayuda del esfuerzo que experimenta el material

para cada fuerza aplicada y la deformación unitaria respectiva, es posible crear una tabla

que nos pueda servir para la interpretación de los resultados obtenidos, sin embargo, para

una mejor interpretación, con ayuda de estos resultados se grafica una curva en un plano

cartesiano x-y al cual se le conoce técnicamente como Diagrama Esfuerzo-Deformación

Unitaria. A partir de esta grafica, será más fácil la interpretación de los resultados como ya

se ha indicado en líneas anteriores.

PARTES MÁS IMPORTANTES DEL DIAGRAMA ESFUERZO-DEFORMACIÓN UNITARIA

Las partes que integran el Diagrama Esfuerzo-Deformación se observan a continuación en

la figura No 1 :

ZONA ELÁSTICA. Es la región más pequeña del área bajo la curva del diagrama Esfuerzo-

Deformación Unitaria; en esta zona, las deformaciones que el material experimenta al

estar sometido a una carga no son permanentes. Lo anterior sucede debido a que las

cargas que se aplican al material no son muy grandes respecto a la máxima resistencia del

material.

ZONA PLÁSTICA. Es la región más grande del área bajo la curva del Diagrama Esfuerzo-

Deformación Unitaria; en esta zona, las deformaciones que el material experimenta al ser

ENSAYO DE TRACCIÓN

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sometido a una carga son permanentes, ya que en este caso, las cargas aplicadas son muy

grandes, provocando en un momento determinado la fractura del mismo.

Sobre la curva del diagrama se muestran cinco puntos que son de gran importancia, ya

que con base en ellos se determinan las Propiedades Mecánicas que se desean obtener

con el Ensayo de Tracción. Esos puntos son (ver figura No. 1):

Límite de proporcionalidad.

Esfuerzo de cedencia.

Punto de cedencia.

Esfuerzo máximo.

Esfuerzo de ruptura.

LÍMITE DE PROPORCIONALIDAD. Es el último punto en donde el esfuerzo que

experimenta el material y la deformación del mismo son proporcionales. El resultado de

esta proporcionalidad es la formación de la recta que parte del origen hasta el punto 1.

ESFUERZO DE CEDENCIA. Es aquel en donde se manifiesta la primera deformación

fácilmente perceptible. Se dice que en ese instante la deformación que se está

manifestando es de tipo plástica

PUNTO DE CEDENCIA. Es en donde el material sufre una deformación considerable sin un

incremento notable en la fuerza aplicada.

ESFUERZO MÁXIMO. Es aquel en donde se manifiesta la máxima resistencia del material

sin romperse; es el punto más alto dentro de la curva esfuerzo-deformación.

ESFUERZO DE RUPTURA. Es la resistencia que el material presenta en el preciso instante

en que se rompe. A partir de ese momento, el ensayo finaliza.

ENSAYO DE TRACCIÓN

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PLÁSTICA

ZONA

DEFORMACIÓN UNITARIA

ESFUERZO

ELÁSTICA

ZONA

s

1

2

3 5

e

4

Figura No. 1. Diagrama Esfuerzo-Deformación Unitaria, indicando las zonas elástica y plástica, así como los

cinco puntos más importantes sobre la curva: 1. Límite de Proporcionalidad, 2. Esfuerzo de Cedencia, 3.

Punto de Cedencia, 4. Esfuerzo Máximo, 5. Esfuerzo de Ruptura.

CLASIFICACIÓN GENERAL DE LOS MATERIALES

Los materiales ya sean metálicos o no, se clasifican de manera general en dúctiles y

frágiles; la clasificación anterior indica que los materiales pueden ser suaves o duros por

simple inspección visual. Por supuesto, si es necesario conocer la ductilidad y fragilidad

exacta en un caso particular, se tendrán que realizar los análisis de ingeniería de

materiales respectivos.

MATERIALES DÚCTILES.

Los materiales dúctiles (también llamados suaves) como ya se mencionó en la propiedad

mecánica de ductilidad, son aquellos que se pueden deformar sin aplicar una fuerza

excesiva; en otras palabras, son los que fácilmente se pueden estirar, penetrar o cortar.

Algunos ejemplos son: aluminio, latón, acero con bajo contenido de carbono

(comercialmente llamado cold rolled) en el caso de los metálicos; dentro de los no

metálicos se tiene: plástico y hule sintético.

ENSAYO DE TRACCIÓN

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