ENSAYO DE TRACCION

Definiciones Características Métodos Probetas Probetas

proporcionales Curvas Variación con la

temperatura/forma.

ENSAYO DE TRACCION; Definición

Ensayo estático que consiste en aplicar a la probeta,en dirección

axil,un esfuerzo de tracción creciente, generalmente hasta la

rotura,con el fin de determinar una o más de las características

mecánicas que fueron mencionadas en clase.

ENSAYO DE TRACCION: Equipo

VISTA DEL EQUIPO Y SUS

COMPONENTES

ENSAYO DE TRACCION; Otras Definiciones

Probeta:Material que va a ser ensayado. L0:Longitud inicial,distancia entra marcas de referencia antes de ensayar. L:Longitud final, luego de finalizado el ensayo. D:Diámetro, de la sección(circular),diámetro circunscrito mas pequeño que

contiene el contorno de la sección(otras secciones). So:Sección de la probeta antes de iniciarse en ensayo. S:Sección mínima de la probeta luego de concluido el ensayo(en la estricción). Probeta normal:Cuya sección y long.iniciales están fijadas. Probeta proporcional:En la cual se aplica una relación para normalizar la

muestra. Qm:Carga máxima que soporta la probeta durante en el ensayo. Qf:Carga final que actúa en la probeta en el momento de la rotura. δ:Tensión,para un instante, es la carga dividida por la sección inicial de la

probeta. Δl:Alargamiento,def. longitudinal del cuerpo originada por el esfuerzo. Ø:Estricción, es el máxima reducción de la sección transversal de la probeta.

ENSAYO DE TRACCION: Grafico para el acero(esquemático).

O:comienzo del ensayo. A: (δp)Limite de

proporcionalidad B. (δz)Limite elástico

aparente o superior de fluencia.

C:Incremento de la carga por endurecimiento.

D:(Qm)Carga máxima. E:Rotura

ENSAYO DE TRACCION: Grafico para el acero(real).

Se pueden observar los mismos puntos de la figura anterior,luego del punto 3 se presenta la zona de fluencia.

Se grafica Tensión en función de deformación.

ENSAYO DE TRACCION: Interpretación del grafico

Zona 0-A:Periodo elástico, se representa por una recta que pone de manifiesto la proporcionalidad entre alargamiento y carga que la produce,Ley de Hooke.Los aceros retoman su longitud inicial al cesar la carga no sobrepasando el punto A.

Zona A-B:Zona de alargamiento seudoelástico, Se presenta un pequeño tramo ligeramente curvo que es prácticamente la continuación de la recta.Se le suma a los alargamientos elásticos una pequeña deformación que es incluso recuperable en el tiempo.Por lo tanto al punto B se lo denomina Limite Elástico Aparente o Superior de Fluencia.

Zona B-C:Zona de fluencia o escurrimiento,comienzan oscilaciones a pequeños avances y retrocesos de la carga, dejando una importante deformación permanente del material,el mismo escurre sin aumento considerable de carga,las oscilaciones denotan que la fluencia no se produce simultáneamente en todo el material.Este fenómeno es una significativa característica de los aceros dúctiles.

Zona C-D:Zona de alargamiento homogéneo,se produce luego de concluida la fluencia,por causa de la deformación se produce un efecto de endurecimiento conocido con el nombre de “ACRITUD”.El material al deformarse aumenta su capacidad de carga hasta un máximo que será el punto D,las deformaciones son grandes y en toda la pieza. Al llegar a D se concentran las deformaciones en una zona especifica(estricción).

Zona D-E:Zona de estricción, en este periodo la ACRITUD subsiste, pero, no puede compensar la rápida disminución de algunas secciones transversales que sufre la probeta,por lo tanto desciende la carga hasta la fractura

ENSAYO DE TRACCION: Probetas

En la figura se observan imágenes de una probeta antes y después de ser ensayada.Se resalta la estriccion en el medio de la probeta.

ENSAYO DE TRACCION: Probetas, tipos de fracturas

Fractura dúctil: La superficie de fractura presenta una parte plana y un labio de corte (formando unos 45º con la dirección del esfuerzo) lo que confiere a la fractura una apariencia de “copa y cono” y aspecto fibroso. En placas delgadas toda la superficie de fractura puede ser un labio de corte.

ENSAYO DE TRACCION: Probetas, tipos de fracturas

Fractura frágil: No presenta deformación plástica ni estricción. La superficie de fractura suele formar unos ángulos concretos con las direcciones de tensiones máximas.

ENSAYO DE TRACCION: Probetas

La PROBETA es el material a ensayar,podemos tener del tipo:

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

Normalizadas;Son mecanizadas de acuerdo a una norma especifica,como,SAE,DIN,IRAM,A.S.T.M.

Proporcionales;Se fabrican en proporción por razones dimensionales o del equipo de tracción.

ENSAYO DE TRACCION: Probetas;Proporcionalidad

PARA NORMALIZAR PROBETAS DEBEREMOS TENER EN CUENTA

LAS SIGUIENTES RELACIONES: PARA UNA PROBETA NORMAL LARGA

CILÍNDRICA

L0 = 10 d0. (L0: longitud ; d0; diámetro de la barra en la zona calibrada)

PARA UNA PROBETA NORMAL CORTA CILÍNDRICA:

L0 = 5 d0. (L0: longitud ; d0; diámetro de la barra en la zona calibrada )

PARA OBTENER PROBETAS NORMALIZADAS SEGÚN NORMA IRAM VALE LA RELACION:

L0 = S0 (Si ahora introducimos L0 = 10 d0); L S  L0 = 11.3S0 PROPORCIONAL LARGA

(donde S0 es la sección en la zona calibrada) L0 = 5.65S0 PROPORCIONAL CORTA

ENSAYO DE TRACCION: Probetas;Tolerancias

Para probetas cilíndricas se tienen

en cuenta según norma IRAM las

tolerancias:

NOMINAL (mm.)

TOLERANCIA DE MECANIZADO

(mm.)

entre 3 y 6 0,03

entre 6 y 10 0,04

entre 10 y 18 0,04

entre 18 y 30 0,05

SECCION DE LA PROBETA

DIMENSIÓNTOLERANCIA

DE FORMA

Diametros de las probetas mecanizadas

de seccion circular

ENSAYO DE TRACCION: Probetas rectangulares

Probeta sección rectangular

ENSAYO DE TRACCION: Probetas;Tolerancias

Para probetas rectangulares se tienen en cuenta según norma

IRAM las tolerancias:

ESPESOR e DEL MATERIAL (mm.)

PROBETALONGITUD

INICIAL L0 (mm.)

LONGITUD CALIBRADA Lc

(mm.)

LONGITUD TOTAL Lt

(mm.)b (mm.)

SIMBOLO DE ALARGAMIENTO

LARGA 11.3S0 170 270 20 10CORTA 5.65S0 95 195 20 5

LARGA 11.3S0 220 320 20 10

CORTA 5.65S0 120 220 20 5

DIMENSIONES DE LAS PROBETAS PROPORCIONALES PARA PRODUCTOS DE ESPESOR MAYOR DE 4mm. Y MENOR DE 20mm.(SECCIONES RECTANGULARES)

e

e

ENSAYO DE TRACCION: Probetas;Influencia de la temperatura en el ensayo

En el grafico se presenta la variación de la resistencia del material por efecto de la temperatura para el acero dulce(observar que presenta un mínimo y máximo)

ENSAYO DE TRACCION: Probetas;Influencia de la temperatura en el ensayo

En el grafico se presenta la variación de la resistencia del material por efecto de la temperatura para el acero moldeado(observar que presenta solo un máximo)

ENSAYO DE TRACCION: Probetas;Influencia de la temperatura en el ensayo

Se presenta la variación de la resistencia del material por efecto de la temperatura para otros materiales como Fundición,Aluminio y Cobre.

ENSAYO DE TRACCION:Diagramas de ensayos reales

Se observa un diagrama de ensayo de tracción construido a mano en la UBA en el año 1945.

ENSAYO DE TRACCION:Diagramas de ensayos reales

Se observa un diagrama de ensayo de tracción obtenido con el equipo EMIC del Laboratorio de Ciencia de los Materiales de la UNLu

ENSAYO DE TRACCION:Diagrama de probeta 1,material SAE 1010 redondo de 6mm.

ENSAYO DE TRACCION:Diagrama de probeta 2,material SAE 1010 redondo de 6mm.

ENSAYO DE TRACCION:Diagrama de probeta 3,material SAE 1018 aleteado redondo de 6mm.

ENSAYO DE TRACCION:Diagrama de probeta de chapa acero inoxidable 1mm. De espesor

ENSAYO DE TRACCION:Diagrama de probeta de chapa laminada en caliente sin decapar de 2.49mm. de espesor

ENSAYO DE TRACCION:Diagrama de probeta redonda proporcional larga de 5mm. de diámetro, SAE 1040

ENSAYO DE TRACCION:Diagrama de probeta redonda proporcional larga de 5 mm. de diámetro, SAE 1010 trafilado

ENSAYO DE TRACCION:Diagrama de probeta de fleje (para sujetar chapa) de 0.77 mm. de espesor