Actividad No.2 Ensayo esttico de tensin

Objetivo: El objetivo del ensayo de traccin es determinar aspectos importantes de la

resistencia y alargamiento de materiales las cuales tienen utilidad para el control de calidad,

las especificaciones de los materiales y el clculo de piezas sometidas a esfuerzos.

Introduccin: Uno de los ensayos mecnicos tensin-deformacin ms comn es el realizado a

traccin. El ensayo de traccin puede ser utilizado para determinar varias propiedades de los

materiales. Normalmente se deforma una probeta hasta rotura, con una carga de traccin que

aumenta gradualmente y que es aplicada niaxialmente a lo largo del eje de la probeta. Los

ensayos de traccin se realizan en materiales metlicos (aluminio y probeta de acero).

1.- Probeta a utilizar y diferentes tipos de probetas:

- Industriales; se utiliza el material sin mecanizar tal como se entrega para su utilizacin.

- Normalizadas; Son mecanizadas de acuerdo a una norma especfica como, SAE, DIN,

IRAM, A.S.T.M.

- Proporcionales; Se fabrican en proporcin por razones dimensionales o del equipo de

traccin.

Las probetas de ensayo para materiales metlicos se obtienen, generalmente por mecanizado

de una muestra del producto objeto de ensayo, o de una muestra moldeada. En el caso de

tratarse de productos que tengan una seccin constante (perfiles, barras, etc.) o de barras

obtenidas por moldeo, se pueden utilizar como probetas las muestras sin mecanizar. La

seccin de la probeta puede ser circular, cuadrada o rectangular. Generalmente las probetas

de ensayo para materiales no metlicos se pueden preparar por prensado, por inyeccin o

bien por arranque de viruta mediante corte de planchas

En este caso se analizara la Probeta ASTM. E-8 (medida estandarizada)

2.- Tipos de fracturas en probetas

Fractura plana Fractura parcialmente crter

Fractura cono crter

a) Fractura cono crter: comn en metales como el acero o cobre donde a

comparacin de los cermicos existe una determinada zona elstico-plstica que

produce esta forma caracterstica.

b) Fractura plana: sucede ms comnmente con materiales frgiles como los

cermicos el hormign por ejemplo , la poca elasticidad que tienen dan a concluir

que al aplicar una cierta carga tiende a la ruptura rpidamente sin deformar tanto

a la probeta.

c) Fractura parcialmente cono crter: sucede ms comnmente en materiales

dctiles como los polmeros, el cobre entre otros.

Li

Di

Longitud total

Bitcora del Ensay Esttico de Tensin

Material: Acero Suave A 618

Estndar: ASTM E8

Li = 8 Plg Lf = 10,5 plg

Di = 1 plg Df = 0,613 plg

Ai = 0,7853975 plg2 Af = 0,295128033 plg

2

No. Carga Desplazamiento Deformacin Esfuerzo

Ctvo. P (lb) (plg) (plg/plg) (psi) 1 0 0 0 0 2 3410 0,001 0,000125 4341,8 3 6450 0,002 0,00025 8212,4 4 9160 0,003 0,000375 11662,9 5 12370 0,004 0,0005 15750,0 6 14830 0,005 0,000625 18882,2 7 18020 0,006 0,00075 22943,8 8 20780 0,007 0,000875 26457,9 9 23640 0,008 0,001 30099,4 10 26370 0,009 0,001125 33575,4 11 29250 0,01 0,00125 37242,3 12 31600 0,011 0,001375 40234,4 13 31710 0,0114 0,001425 40374,5 14 31520 0,012 0,0015 40132,5 15 31390 0,015 0,001875 39967,0 16 31100 0,02 0,0025 39597,8 17 31633 0,025 0,003125 40276,4 18 31650 0,0375 0,0046875 40298,1 19 31700 0,05 0,00625 40361,7 20 31800 0,1 0,0125 40489,1 21 37200 0,2 0,025 47364,6 22 41400 0,3 0,0375 52712,2 23 47200 0,5 0,0625 60097,0 24 50200 0,7 0,0875 63916,7 25 52200 0,9 0,1125 66463,2 26 53100 1,1 0,1375 67609,1 27 53400 1,3 0,1625 67991,0 28 53500 1,5 0,1875 68118,4 29 53300 1,7 0,2125 67863,7 30 53000 1,9 0,2375 67481,8 31 53000 2,1 0,2625 67481,8 32 38800 2,5 0,3125 49401,7

=

(Deformacin unitaria)

=

(Esfuerzo normal axial)

Grafica esfuerzo deformacin:

a) Lmite de proporcionalidad: Se observa que va desde el origen O hasta el punto llamado lmite de proporcionalidad, es un segmento de recta rectilneo, de donde se deduce la tan conocida relacin de proporcionalidad entre la tensin y la deformacin enunciada por Robert Hooke. Cabe resaltar que la deformacin deja de ser proporcional a la tensin.

b) Limite de elasticidad o limite elstico: Es la tensin ms all del cual el material no recupera totalmente su forma original al ser descargado, sino que queda con una deformacin residual llamada de formacin permanente.

c) Punto de fluencia o cedencia: Es aquel donde en el aparece un considerable alargamiento o fluencia del material sin el correspondiente aumento de carga que, incluso, puede disminuir mientras dura la fluencia. Sin embargo, el fenmeno de la fluencia es caracterstico del acero al carbono, mientras que hay otros tipos de aceros, aleaciones y otros metales y materiales diversos, en los que no manifiesta.

d) Punto de esfuerzo mximo: Es la mxima ordenada en la curva esfuerzo-deformacin, donde se establece la fractura real.

e) Punto de fractura aparente: Punto de esfuerzo generado en el material ensayado durante la rotura la cual se puede apreciar visiblemente y en su totalidad.

Diferentes tipos de diagramas esfuerzo vs deformacin

Este tipo de diagramas se presenta ms comnmente en

el anlisis de los diferentes tipos de acero generalmente

con tratamientos trmicos que producen un aumento

en la ductilidad ms un decremento en su resistencia a

la tensin con diferentes grados de carbono.

Este tipo de diagramas son caractersticos de los aceros

que no han sido sometidos a tratamientos trmicos por lo

cual poseen una dureza natural y con ello un mayor grado

de carbono generando resistencia a la tensin, se puede

apreciar con la comparacin de diagramas que el acero de

dureza natural posee un lmite elstico mayor al acero

convencional esto debido a la concentracin de carbono

en el acero natural el cual genera mayor dureza

Este tipo de graficas suelen ser caractersticas de materiales

especialmente del acero ordinario con la particularidad de

estar a temperaturas relativamente bajas, esta

caracterstica hace que el acero sea ms resistente a la

tensin.

Estas graficas son caractersticas de en su mayora materiales

cermicos los cuales son materiales generalmente duros,

adems son materiales poco elsticos y esto se puede

interpretar en la grfica al ver que desde el inicio de la

aplicacin de la carga existe deformacin concluyendo que

este material es poco elstico

0

10000

20000

30000

40000

50000

60000

70000

80000

0 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3 0,35

esf

ue

rzo

(p

si)

Deformacion unitaria (plg/plg)

Ensayo Estatico de tension

Material: Acero Suave A618 Estndar: ASTM E8 Li=8 plg , Lf= 10.5 plg Di= 1 plg, Df= 0.613plg

05000

10000

15000

20000

25000

30000

35000

40000

45000

0 0,0005 0,001 0,0015 0,002 0,0025 0,003 0,0035 0,004 0,0045 0,005

Deformacin unitaria (plg/plg)

Ensayo estatico de tension

Material: Acero Suave A618 Estndar: ASTM E8 Li=8 plg , Lf= 10.5 plg Di= 1 plg, Df= 0.613plg