FIME ENSAYO DE TRACCION

Universidad nacional del callao

FIME

ENSAYO DE TRACCION

Alumnos:

• Sanchez Cardenas Anthony                1527120566        

1) Resumen

En esta experiencia de laboratorio buscamos comprobar ciertas propiedades mecánicas de un material. La cual se hallara poniendo a prueba el material al ensayo mecánico de tracción. Que consiste en someter a una probeta normalizada a un esfuerzo axial de tracción creciente hasta que se produce la rotura de la misma. Este ensayo mide la resistencia de un material a una fuerza estática o aplicada lentamente. Las velocidades de deformación en un ensayo de tensión suelen ser muy pequeñas.

[pic 1]

2) Desarrollo:

2.1) Introducción:

Muchos materiales cuando están en servicio están sujetos a fuerzas o cargas. En tales condiciones es necesario conocer las características del material para diseñar el instrumento donde va a usarse de tal forma que los esfuerzos a los que vaya a estar sometido no sean excesivos y el material no se fracture.

El comportamiento mecánico de un material es el reflejo de la relación entre su respuesta o deformación ante una fuerza o carga aplicada.[pic 2]

Los términos ensayo de tensión y ensayo de comprensión se usan normalmente a la hora de hablar de ensayos en los cuales una probeta preparada es sometida a una carga uniaxial gradualmente creciente (estática) hasta que ocurre la falla. En un ensayo de tensión simple, la operación se realiza sujetando los extremos opuestos de la pieza de material y separándolos. En un ensayo de comprensión, se logra sometiendo una pieza de material a una carga en los extremos que produce una acción aplastante. En un ensayo de tensión, la probeta se alarga en una dirección paralela a la carga aplicada; en un ensayo de comprensión, la pieza se acorta. Dentro de los límites de lo práctico, la resultante de la carga se hace coincidiendo con el eje longitudinal de la probeta.

Exceptuando algunas piezas de ensayo arbitrariamente formadas, las probetas son cilíndricas o prismáticas en su forma y de sección transversal constante a lo largo del tramo dentro del cual las mediciones se toman. Las probetas en comprensión quedan limitadas a una longitud tal que el pandeo debido a la acción columnar no constituya un factor.

Los ensayos estáticos de tensión y de comprensión son los más realizados, además de ser los más simples de todos los ensayos mecánicos. Estos ensayos implican la normalización de las probetas con respecto a tamaño, forma y método de preparación y la de los procedimientos de ensayo. El ensayo de tensión es el apropiado para uso general en el caso de la mayoría de los metales y aleaciones no ferrosos, fundidos, laminados o forjados; para los materiales quebradizos (mortero, concreto, ladrillo, cerámica, etc) cuya resistencia a la tensión es baja, en comparación con la resistencia a la comprensión.

2.2) Metodología:

2.3.1) Objetivos de experimento

El objetivo del ensayo de tracción es determinar aspectos importantes de la resistencia y alargamiento de materiales, que pueden servir para el control de calidad, las especificaciones de los materiales y el cálculo de piezas sometidas a esfuerzos.

• Analizar el comportamiento de los materiales metálicos al ser sometidos a un esfuerzo de tensión uniaxial.
• Reconocer y determinar de manera práctica las distintas propiedades mecánicas de los materiales sometidos a esfuerzos de tensión o tracción.
• Reconocer y diferenciar los estados zona elástica y zona plástica de los metales.
• Construir e interpretar la gráfica Esfuerzo Vs Deformación.
• Calcular el módulo de porcentaje de alargamiento y de reducción de área de los metales entre otras.
• Medir la resistencia a fluencia o esfuerzo de fluencia de los materiales.
• Observar y reconocer ductilidad y fragilidad (en cuanto a su tolerancia a la deformación).

2.3.2) Materiales y elementos del experimento

• Probeta normalizada
• vernier
• Maquina universal
• Medidor de fuerza

2.3.3) Procedimiento del experimento

1. Medición de la probeta: Antes de comenzar a realizar los ensayos de tensión se deben tomar las respectivas medidas dimensionales de las probetas. Este procedimiento de medición es efectuado con un gran cuidado y debe implementarse la correcta utilización del Calibrador "pie de rey".

Utilizaremos el SI expresando las medidas en milímetros (mm). Es muy importante ser bastante cuidadosos en la toma de estas medidas ya que después de someter las probetas a los ensayos de tensión se van a ser unas comparaciones finales, tanto en la longitud de la probeta como el diámetro de la misma.

[pic 3]

[pic 4]

1. Calibración de los instrumentos: debemos asegurar que antes de empezar con el ensayo los instrumentos de medición, en este caso el medidor de fuerza, estén detectando 0 actividad.
2. Colocar la probeta: la universal cuenta con dos sujetadores que aplicaran la fuerza uniaxial. Estos deben colocarse de forma adecuada, tal que la fuerza este en dirección vertical de la probeta. Y que en el momento de ruptura esta se rompa en el medio de la probeta.
3. Aplicar fuerza: el operador debe mover de arriba abajo la palanca de la prensa hidráulica de forma completa y constante, sin detenerse o no terminar el recorrido. La prensa hidráulica lo que hará es aplicar una fuerza de tracción uniaxial a la probeta.
4. Tomar datos: el operador  al momento de aplicar un ciclo de movimiento de la palanca de la prensa deberá tomar nota de la fuerza aplicada en ese momento. Dicha fuerza será medida por el medidor de fuerza. También tendrá que medir la deformación que sufrió la probeta por dicha fuerza aplicada. Su estiramiento y la reducción de su diámetro.
5. Ruptura de la probeta: en este momento ya se debieron tomar todos los datos necesarios. Con estos se deben realizar los cálculos de la información y propiedades mecánicas que nos interesan del material.

2.3.4) Ecuaciones a calcular

Los datos del experimento nos darán será la fuerza que se aplica y la variación de la longitud. Necesitaremos con estos datos conocer el esfuerzo y la deformación que sufre la probeta en el momento de ensayo.

Esfuerzo:                  [pic 5]

Deformación:                 [pic 6]

Una vez tenido los datos del esfuerzo y la deformación en una tabla, formamos una gráfica de la relación esfuerzo-deformación

[pic 7]

[pic 8]

Los datos colocados en la gráfica nos ayudaran a visualizar los comportamientos mecánicos del material bajo determinados esfuerzos.

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