Informe de resistencia de los materiales.

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[pic 3]Universidad Mayor

Facultad de Ingeniería

Resistencia y Ciencia de los Materiales

ICIE1001 Sección - 001

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“Ensayo de Tracción”

Integrantes: - Ignacio Cerón Puebla

                  - Joaquín Gonzales Rivas

Fecha de Realización: miércoles 12 de octubre de 2016

Fecha de Entrega: miércoles 19 de octubre de 2016

Profesor: Rodolfo Danitz

Tabla de contenido

1.        Introducción        

2.        Objetivos        

3.        Equipos        

4.        Marco Teórico        

5.        Procedimiento        

6.        Conclusión        

7.        Referencias        

1. Introducción

En este laboratorio lo que se busca es encontrar las propiedades de un material, el cual en este caso será una probeta de acero de 6 mm.  A la que con los datos entregados por la máquina de tracción se le podrá medir límite de fluencia, esfuerzos y deformación máxima a la ruptura.

El ensayo de tracción de un material, consiste en someter a la probeta a una fuerza axial creciente hasta que se produzca la rotura de esta. Cuando un material es sometido al ensayo de tracción, este pasa por  cuatro etapas muy marcadas las cuales son deformación elástica, fluencia, deformación plástica y estricción.

Al realizar un gráfico “Esfuerzo VS Deformación” con los datos obtenidos para el material, se debería lograr distinguir cada una de las etapas y  realizar afirmaciones como por ejemplo decir si el material es frágil o dúctil entre otros.

Cuando obtengamos todos los datos de interés sobre el material en cuestión lo que realizaremos, será una comparación de los datos obtenidos  con datos los cuales se pueden encontrar en la web sobre el material, que en este caso acero.  

1. Objetivos

• Analizar el comportamiento del material al ser sometidos a un esfuerzo axial, e intentar identificar sus etapas.

• Medir límite de fluencia, esfuerzos máximos, deformación máxima a la ruptura.

• Identificar los comportamientos frágil y/o dúctil del metal, mediante observación visual.

1. Equipos

• Máquina de Tracción (instron) 

• Extensómetro

• Probeta de Acero

• Visor de Fuerza Aplicada

• Pie de Metro

1. Marco Teórico

Se denomina tracción axial cuando las fuerzas exteriores actúan a lo largo de un cuerpo. En este caso, en las secciones transversales de cuerpo (la barra) aparece solo una fuerza longitudinal transversal y las fuerzas transversales y momentos no están presentes. Esta fuerza transversal es igual a la suma algebraica de las fuerzas que actúan a un lado de la sección. [pic 6]

Se denomina esfuerzo la fuerza interior en este caso N, correspondiente a la unidad de superficie en un punto de una sección dada. Para el caso de tracción axial, el esfuerzo está determinado por la ecuación.

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donde  es el esfuerzo normal en (N/m^2), N es la fuerza axial (N) y A es el área de la sección (m^2).[pic 8]

El esfuerzo límite se determina experimentalmente y es una propiedad del material. Se considera como esfuerzo límite al límite de resistencia del material (rotura) para el caso de materiales frágiles y el límite de fluencia para materiales plásticos.

Los ensayos de tracción se realizan para obtener las características mecánicas del material. Mediante el ensayo se traza el diagrama de la relación que existe entre la fuerza F que estira a la probeta y la y el alargamiento de esta.

En general, la curva tensión-deformación así obtenida presenta cuatro zonas diferenciadas:

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• Deformaciones elásticas: Las deformaciones se reparten a lo largo de la probeta, son de pequeña magnitud y, si se retirara la carga aplicada, la probeta recuperaría su forma inicial. El coeficiente de proporcionalidad entre la tensión y la deformación se denomina módulo de elasticidad o de Young y es característico del material.

• Fluencia : Es la deformación brusca de la probeta sin incremento de la carga aplicada. El fenómeno de fluencia se da cuando las impurezas o los elementos de aleación bloquean las dislocaciones de la red cristalina impidiendo su deslizamiento, mecanismo mediante el cual el material se deforma plásticamente. 

• Deformaciones plásticas: si se retira la carga aplicada en dicha zona, la probeta recupera sólo parcialmente su forma quedando deformada permanentemente. Las deformaciones en esta región son más acusadas que en la zona elástica.

• Estricción: Llegado un punto del ensayo, las deformaciones se concentran en la parte central de la probeta apreciándose una acusada reducción de la sección de la probeta, momento a partir del cual las deformaciones continuarán acumulándose hasta la rotura de la probeta por esa zona. La estricción es la responsable del descenso de la curva tensión-deformación; realmente las tensiones no disminuyen hasta la rotura, sucede que lo que se representa es el cociente de la fuerza aplicada (creciente hasta el comienzo de la estricción) entre la sección inicial: cuando se produce la estricción la sección disminuye (y por tanto también la fuerza necesaria), disminución de sección que no se tiene en cuenta en la representación gráfica.

1. Procedimiento

1. Identificar material y medir la probeta en cuestión

2. Fijar la probeta a la máquina instron

3. Comenzar a aplicar la fuerza y realizar toma de notas en distintos tiempos

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