Ensayo de tracción / Tecnologia de Materiales

Ensayos de tracciónTecnología de Materiales

Alberto Rosa Sierra, Dr. Ing.Francisco J. González Madariaga, Dr. Ing.

Mango antideslizable

Cámara de absorción de vibración

Cuerpo de FibraComp®

Superficie de baja fricción

Filo de ultraalta resistencia

Geometría optimizada de la hoja

Cuando se somete una piezade metal a una fuerza de tracción se produce la deformación del mismo.

Si el metal recupera sus dimensiones cuando se elimina la fuerza, se dice que ha sufrido una deformación elástica.

No puede soportarse mucha deformación elástica porque los átomos se desplazan de sus posiciones originales, pero sin alcanzar posiciones nuevas

Cuando el metal se deforma tanto que no puede recuperar totalmente sus dimensiones originales, se considera que ha

sufrido una deformación plástica, en la cual los átomos se desplazan continuamente

La propiedad de algunos materiales de ser extensamente deformados sin llegar a la fractura es

una de las más útiles en la fabricación de productos.Por ejemplo, la gran deformación plástica a que puede

ser sometido el acero de cofres y puertas de automóvil sin llegar a la fractura

Información que aportan

Esfuerzo de tracción

Rigidez

Resistencia a la tracción

Tenacidad

Fuerza de tracción por unidad de superficie soportada por la probeta durante el ensayo

Representa la resistencia del material a la deformación

Esfuerzo máximo soportado por la probeta antes de romper

Representa el trabajo requerido para romper el material

Impacto

En el ensayo de tracción, una muestra de material se estira a

velocidad constante hasta la fractura, que se produce en un

tiempo relativamente corto.

Desplazamiento (mm)

Curva Fuerza / Desplazamiento

Regiones de la curva Fuerza / Desplazamiento

σ

ε

Región de deformación elástica

Región de deformación plástica

Región de ruptura

El material regresa a su forma original

El material no puede recuperarse por cambios en

su microestructura

El material falla por la deformación plástica

Curva Tensión / Deformación

Cociente entre carga aplicada y sección transversal

Tensión σ (MPa)

Deformación ε (mm/mm)

Ejemplos de Curvas σ / ε

Resistencia a tracción

Máxima tensión que el material es capaz de soportar durante el ensayo

La fractura es la separación de un sólido en dos o más piezas.

Se distinguen dos tipos:La fractura dúctil tiene lugar

después de una deformación plástica intensa

Son menos frecuentes que las frágiles, su principal causa es el

exceso de carga

La fractura frágil se produce en forma rápida, con una propagación veloz de la fisura

Las fracturas frágiles ocurren normalmente por la existencia de defectos en los materiales.

Propiedades obtenidas

1. Módulo elástico, E2. Límite elástico, Rp0.23. Resistencia a tracción, Rm4. Ductilidad, 100 x ε rotura5. Tenacidad

Módulo Elástico

Módulo de elasticidad en la primeraparte del ensayo, si la fuerza sobre laprobeta desaparece, la misma vuelvea su longitud inicial. La tensión ydeformación siguen una relación linealque viene determinada por la Ley deHooke

E = σ / ε donde E = módulo de elasticidad ó de Young

Está relacionado con la fuerza del enlace entre los átomos del material.

Módulo Elástico

Límite elástico Rp0.2es el nivel de tensión al que un material muestra una deformación plástica significativa.

Es arbitrario y normalmente se determina cuando se produce una deformación del 0,2%

Límite Elástico

Resistencia a la tracción Rm es la máxima tensión que se alcanza en la curva tensión-deformación. Si el material tiene porosidad o inclusiones, estos defectos pueden producir un descenso de la resistencia máxima respecto al valor normal.

Resistencia a la tracción

Rm

Porcentaje de alargamiento este valor proporciona un valor de la ductilidad del metal.

Tiene importancia no sólo como medida de la ductilidad, sino también como índice de la calidad del material. Si existe porosidad o inclusiones, o deterioro debido a sobrecalentamiento, el porcentaje decrecerá por debajo del valor normal.

Ductilidad

100 x ε rotura

Coeficiente de Poisson

El coeficiente de Poisson es una constante elástica que proporciona una medida del estrechamiento de sección de un prisma de material elástico lineal e isótropo cuando se estira longitudinalmente y se adelgaza en las direcciones perpendiculares a la de estiramiento

3%

Isotropía Anisotropía

Isotropía, es la característica de los cuerpos cuyas propiedades físicas no dependen de la dirección en que son examinadas. Es decir, se refiere al hecho de que ciertas magnitudes vectoriales conmensurables, dan resultados idénticos con independencia de la dirección escogida para dicha medida. Cuando una determinada magnitud no presenta isotropía se dice que presenta anisotropía.

Tenacidad

Energía total que es capaz de absorber un material durante el proceso de deformación plástica hasta la rotura

Ensayos de flexión