Ensayo De Tension

INTRODUCCION

Los distintos materiales con los cuales contamos hoy en día son procesados para poder adaptarlos y satisfacer de esta manera nuestras necesidades. Por lo cual es necesario tomar en cuenta las propiedades mecánicas de los materiales.

Para poder realizar distintos procesos como fundición de los materiales, aleaciones, laminaciones en frio y en caliente, extrusiones, forja entre otros, se debe conocer las propiedades mecánicas de resistencia y ductilidad para poder aplicar el material a la ingeniería, tomando en cuenta deformaciones elásticas y plásticas, tensiones y deformaciones.

Logrando la evaluación de estas propiedades por medio de ensayos, entre los cuales encontramos ensayos de tensión, compresión, impacto, fatiga, dureza, termo fluencia, entre otros.

Los ensayos de materiales están presentes en el control de tensiones en máquinas y estructuras, en la detección de fallas, en el estudio de las estructuras cristalográficas de los metales y en la determinación de las causas que provocan la rotura de los materiales en servicio.

El material estará expuesto a una rigurosa inspección, sometiéndose a pruebas de tracción, así lograremos saber cuál es la resistencia máxima que pueda adquirir el material, y ha esa carga cuando se alarga. El alargamiento que tenga el elemento será la diferencia entre la longitud final y la inicial, vale resaltar que cada material al tener configuraciones atómicas diferentes, tienen un comportamiento elástico y plástico diferente en mayor o menor proporción; también podremos hallar, la carga máxima que soportara, el punto de falla o carga de rotura, el limite elástico, plástico y la tensión admisible del elemento, todo esto al aplicarle fuerzas sobre el mismo. En si un ensayo de tensión mide la resistencia de un material a una fuerza estática gradualmente aplicada. Este ensayo nos permitirá obtener el esfuerzo y las deformaciones ingenieriles dadas para in material dado, los resultados de un solo material es aplicable a cualquier tamaño o forma de la muestra. La deformación que pueda llegar a tener el material es importante, ya que todo cuerpo al soportar una fuerza tratara de deformarse dependiendo el sentido en que se le aplíquela fuerza.

En el caso de los ensayos de tracción la fuerza se le aplica en dirección al eje del elemento o una carga axial, en la probeta se ven sometidas a la deformación y el esfuerzo simultáneamente, pero los dos conceptos son muy distintos.

ENSAYO DE TENSION

Un cuerpo se encuentra sometido a tensión simple cuando sobre sus secciones transversales se le aplican cargas normales uniformemente repartidas y de modo de tender a producir su alargamiento.

Por las condiciones de ensayo, el de tensión estática es el que mejor determina las propiedades mecánicas de los metales, o sea aquella que definen sus características de resistencia y deformabilidad. Permite obtener, bajo un estado simple de tensión, el límite de elasticidad o el que lo reemplace prácticamente, la carga máxima y la consiguiente resistencia estática, en base a cuyos valores se fijan los de las tensiones admisibles o de proyecto (sadm.)y mediante el empleo de medios empíricos se puede conocer, el comportamiento del material sometidos a otro tipo de solicitaciones (fatiga, dureza, etc.).

Cuando la probeta se encuentra bajo un esfuerzo estático de tensión simple a medida que aumenta la carga, se estudia esta en relación con las deformaciones que produce. Estos gráficos, permiten deducir sus puntos y zonas características revisten gran importancia, dicho gráfico se obtiene directamente de la máquina.

Se observa en el diagrama que el comienzo, desde el punto O hasta el A, está representado por una recta que nos pone de manifiesto la proporcionalidad entre los alargamientos y las cargas que lo producen (Ley de Hooke). Dentro de este periodo y proporcionalmente hasta el punto A, los aceros presentan la particularidad de que la barra retoma su longitud inicial al cesar la aplicación de la carga, por lo que recibe indistintamente el nombre de periodo de proporcionalidad o elástico.

1) Zona de alargamiento seudoelástico

Para el limite proporcional se presentan un pequeño tramo ligeramente curvo AB, que puede confundirse prácticamente con la recta inicial, en el que los alargamientos elásticos se les suma una muy pequeña deformación que presenta registro no lineal en el diagrama de ensayo. La deformación experimentada desde el limite proporcional al B no solo alcanza a valores muy largos, si no que fundamentalmente es recuperable en el tiempo, por lo que a este punto del diagrama se lo denomina limite elástico o aparente o superior de fluencia.

2) Zona de fluencia o escurrimiento

El punto B marca el inicio de oscilaciones o pequeños avances y retrocesos de la carga con relativa importante de formación permanente del material. Las oscilaciones en este periodo denotan que la fluencia no se produce simultánea mente en todo el material, por lo que las cargas se incrementan en forma alternada, fenómeno que se repite hasta el escurrimiento es total y nos permite distinguir los “límites superiores de fluencia”. El límite elástico aparente puede alcanzar valores de hasta el 10 al 15 % mayores que el limite final de fluencia.

3) Zona de alargamiento homogéneo en toda la probeta.

Más allá del punto final de fluencia C, las cargas vuelven a incrementarse y los alargamientos se hacen más notables, es decir que ingresa en el período de las grandes deformaciones, las que son uniformes en todas las probetas hasta llegar a D, por disminuir, en igual valor en toda la longitud del material, la dimensión lineal transversal. El final de período de alargamiento homogéneo queda determinado por la carga máxima, a partir de la cual la deformación se localiza en una determinada zona de la probeta, provocando un estrechamiento de las secciones que la llevan a la rotura, al período DE se lo denomina de estricción. En la zona plástica se produce, por efecto de la deformación, un proceso de endurecimiento, conocido con el nombre de “ acritud “, que hace que al alcanzar el esfuerzo la resistencia del metal, éste al deformarse adquiere más capacidad de carga, lo que se manifiesta en el gráfico hasta el punto D.

4) Zona de estricción

En el período de estricción, la acritud, si bien subsiste, no puede compensar la rápida disminución de algunas secciones transversales, produciéndose un descenso de la carga hasta la fractura.

DETERMINACIONES A EFECTUAR EN UN ENSAYO DE TENSION

El ensayo de tracción es el que mejor define las “propiedades mecánicas” de los metales sometidos a la acción de cargas estáticas.

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