PRÁCTICA N° 2 ENSAYO DE TRACCIÓN

PRÁCTICA N° 2

ENSAYO DE TRACCIÓN

Luis lázaro 1*

1 UPB. Medellín, Colombia

* Contacto: luis.lazaro@upb.edu.co

RESUMEN

Se dio inicio a la practica con una discusión sobre las propiedades mecánicas de los materiales y cuales son más relevantes en diferentes aplicaciones, luego se tomaron 6 materiales diferentes a los cuales se les midió la zona de calibración, luego utilizando el compás de punta y el calibrador se marcaron los puntos, esto para poder conocer la deformación unitaria de cada material, después de esto cada uno de los materiales se sometió a tracción el polietileno y la silicona a 50 mm/s y los demás materiales a 5 mm/s para de esta manera poder llegar a su máxima deformación en corto tiempo, terminado el ensayo con todos los materiales se procedió a medir la longitud final de los puntos de calibración y el área trasversal.  

Palabras Clave: Área transversal, Calibración, Deformación, Tracción, Propiedades mecánicas.

ABSTRACT

The practice began with a discussion of the mechanical properties of the materials and which are more relevant in different applications, then took 6 different materials to which the calibration zone was measured, then using the tip and the compass. calibrator was marked the points, this to be able to know the unit deformation of each material, after that each of the materials was subjected to tensile the polyethylene and the silicone to 50 mm / s and the other materials to 5 mm / s for this in order to reach its maximum deformation in a short time, after the test with all materials, the final length of the calibration points and the cross-sectional area were measured.

Keywords: Cross-sectional area, Calibration, Deformation, Traction, Mechanical properties.

1. INTRODUCCIÓN

En esta práctica se pretenden conocer las principales propiedades mecánicas de algunos materiales metálicos y poliméricos sometidos a esfuerzo de tracción, por medio del diagrama esfuerzo – deformación (experimental) y de datos teóricos.

Se ubicarán los datos obtenidos de las propiedades mecánicas en las gráficas obtenidas mediante el ensayo de tracción, y se determinara la resistencia a la fluencia de un material dúctil, con base en el diagrama esfuerzo – deformación por el método de desviación.

1. PROCEDIMIENTO

En la práctica de laboratorio se llevará a cabo el ensayo de tracción de diferentes materiales metálicos y poliméricos entre los cuales están acero estructural (varilla corrugada), aluminio, acero inoxidable, silicona, polietileno, plástico reforzado con fibra de vidrio.  

La práctica consiste en someter las probetas de dichos materiales a carga uniaxial de tracción según la norma ASTM-E8, con el fin de determinar las principales propiedades mecánicas (módulo de Young, deformación unitaria, razón de Poisson, esfuerzo último, su esfuerzo de cedencia, y esfuerzo de rotura, y generar la gráfica Esfuerzo vs Deformación unitaria.

Deberá prestar atención en el indicador de carátula de la maquina universal en los lugares donde se presente la cedencia del material, la carga última y de rotura. Cuando la probeta falle mida el diámetro final y la zona de calibración.

Cuando finalicen los ensayos de todas las probetas retire el papel para graficar y en cada una de las gráficas identifique el límite de carga proporcional, con ello establezca el valor del límite proporcional de deformación.

1. MARCO TEORICO:

1.  MATERIAL DÚCTL

Son materiales que presentan capacidad para deformarse plásticamente (Figura 1).

La ductilidad de un material se puede reportar con el porcentaje de elongación y porcentaje de reducción de área. El porcentaje de elongación es la deformación unitaria de la muestra en la fractura expresada en porcentaje, es igual a:

[pic 3]

Donde:

Lf: Longitud final (después de la ruptura).

Lo: Longitud inicial (zona de calibración).

El porcentaje de reducción de área está definida dentro de la región de formación del cuello, viene dada por:

[pic 4]

Donde:

Af: Área en la fractura.

Ao: Área de la sección transversal.

La deformación unitaria o de ingeniería se determina dividiendo el cambio en la longitud calibrada d, entre la longitud inicial original del espécimen Lo, esto es:

                                  [pic 5]

Donde:

LR: Longitud relativa (en la zona de calibración).

[pic 6]

· Comportamiento elástico: se dice que la probeta responde elásticamente si retorna a su longitud o forma originales cuando se retira la carga que actúa sobre ella.

· Zona de fluencia: un pequeño aumento en el esfuerzo, más allá del límite elástico, que genera una deformación permanente en el material, el cual continúa deformándose plásticamente sin aumento de carga.

· Endurecimiento por deformación: producido por la interacción de dislocaciones entre sí y entre barreras que impiden su movimiento a través de la red cristalina. Por ello, se requiere un aumento de tensión, lo cual lleva a la curva a elevarse continuamente hasta llegar al esfuerzo máximo.

· Estricción: en el esfuerzo último, el área de la sección transversal comienza a disminuir en una zona localizada de la probeta, en lugar de hacerlo en toda una longitud.

· Esfuerzo de fluencia: ocurre al finalizar el limite elástico (antes de que ocurra la primera deformación permanente) la carga en la pieza permanece constante mientras esta continúa deformándose.

· Esfuerzo de rotura: es siempre menor que el esfuerzo último y es aquel que se presenta en el momento que la pieza falla.

· Esfuerzo último: es el máximo esfuerzo desarrollado por el material. En los materiales frágiles coincide con el de rotura.

Además del acero, otros materiales como el latón el molibdeno y el zinc pueden también exhibir características de esfuerzo-deformación dúctiles similares al del acero, y experimentar un comportamiento de esfuerzo-deformación elástico, tienen fluencia bajo esfuerzo constante, se endurecen por deformación y finalmente sufren la estricción hasta su ruptura.

...