Informe N° 3-Ensayo de tracción

7/25/2019 Informe N° 3-Ensayo de tracción

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CAPÍTULO I

FUNDAMENTO TEÓRICO

El ensayo de tracción tiene por objetivo definir la resistencia elástica, resistenciaultima y plasticidad del material cuando se le somete a fuerzas uniaxiales. Serequiere una máquina, prensa hidráulica por lo general, la cual cumplirá lassiguientes condiciones:

Alcanzar las fuerza suficientes para producir la fractura de la probeta Controlar la velocidad de aumento de fuerza Registrar las fuerza “F” que se aplican y los alargamientos (∆), que se

observan en la probeta.

Un esquema de la máquina del ensayo de tracción se muestra en la siguiente

figura 1:

Figura 1: Maquina de Ensayo de Tracción

La máquina de ensayo impone la deformación desplazando el cabezal móvil auna velocidad seleccionable. La celda de carga conectada a la mordaza fijaentrega una señal que representa la carga aplicada, las máquinas estánconectadas a un ordenador que registra el desplazamiento obtendremos unacurva como la mostrada en la figura 2.



3

Figura 3: Curva típica de tracción hasta la fractura, punto U. Los insertoscirculares representan la geometría de la probeta deformada en varios puntos

de la curva.

La interpretación de la curva nos lleva:

1. En la curva podemos distinguir dos regiones:- Zona elástica: La región a bajas deformaciones (hasta el punto P),

donde se cumple la ley de Hooke: = (= modulo elástico). - Zona plástica: A partir del punto de P. se pierde el comportamiento

lineal, el valor de tensión para el cual esta transición ocurre, es decir,se pasa de deformación elástica a plástica, es el límite de elasticidad, del material.

2. Después de iniciarse la deformación plástica, la tensión necesaria paracontinuar la deformación en los metales aumenta hasta un máximo, puntoM, Resistencia a tracción (RT o TS), y después disminuye hasta quefinalmente se produce la fractura, punto F. La Resistencia a Tracción es latensión en el máximo del diagrama tensión-deformación nominales. Estocorresponde a la máxima tensión que puede ser soportada por unaestructura a tracción; si esta tensión es aplicada y mantenida, se producirála rotura. Hasta llegar a este punto, toda la deformación es uniforme en laregión estrecha de la probeta. Sin embargo, cuando se alcanza la tensión

máxima, se empieza a formar una disminución localizada en el área de lasección transversal en algún punto de la probeta, lo cual se denomina



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estricción, y toda la deformación subsiguiente esta confinada en laestricción. La fractura ocurre en la estricción. La tensión de fractura obien de rotura corresponde a la tensión en la fractura.

1.1. DEFORMACION ELÁSTICA

Definimos elasticidad como la propiedad de un material en virtud de la cual lasdeformaciones causadas por la aplicación de una fuerza desaparecen cuandocesa la acción de la fuerza. “Un cuerpo complemento elástico se concibe como

uno de los que recobra completamente su forma y dimensiones originales alretirarse la carga”. Ejemplo: caso de un resorte al cual le aplicamos una fuerza.

El grado con que una estructura se deforma depende de la magnitud de latensión impuesta. Para muchos metales sometidos a esfuerzos de tracción

pequeños, la tensión y la deformación son proporcionales según la relación: = .

Figura 4: Curva de la ley de Hooke

Esta relación se conoce con el nombre de ley de Hooke y la constante deproporcionalidad, E (MPa) es el módulo de elasticidad, o módulo de Young.

Cuando se cumple que la deformación es proporcional a la tensión, ladeformación se denomina deformación elástica; al representar la tensión en eleje de coordenadas en función de la deformación en el eje de abscisas seobtiene una relación lineal:

La pendiente de este segmento lineal corresponde al módulo de elasticidad E.Este módulo puede ser interpretado como la rigidez, o sea, la resistencia de un

material a la deformación elástica. Cuanto mayor es el modulo, mas rígido es el



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material, por lo tanto, menor es la deformación elástica que se origina cuando seaplica una determinada tensión.

1.2. DEFORMACION PLÁSTICA

Definimos como plasticidad a aquella propiedad que permite al material soportaruna deformación permanente sin fracturarse. Todo cuerpo al soportar una fuerzaaplicada trata de deformarse en el sentido de aplicación de la fuerza. En el casodel ensayo de tracción, la fuerza se aplica en dirección del eje de ella y por esose denomine axial, la probeta se alargara en dirección de su longitud y seencogerá en el sentido o plano de perpendicular. Aunque el esfuerzo y ladeformación ocurren simultáneamente en el ensayo, los dos conceptos soncompletamente distintos.

Para la mayoría de los materiales metálicos, la deformación elástica únicamentepersiste hasta deformaciones de alrededor de 0.005. A medida que el materialse deforma más allá de este punto, la tensión deja de ser proporcional a ladeformación y ocurre deformación plástica, la cual es permanente, es decir norecuperable. En la figura 5 se traza esquemáticamente el comportamientotensión deformación en la región plástica para un metal típico. L transiciónelástico-plástica es gradual para la mayoría de los metales; se empieza a notarcierta curvatura al comienzo de la deformación plástica, la cual aumentarápidamente al aumentar la carga.

Figura 5: Curva de tracción típica de un metal que muestra las deformacioneselástica y plástica, el limite proporcional P y el limite elástico determinado

como la tensión para una deformación plástica del 0.002.



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1.3. CÁLCULO DEL LÍMITE ELÁSTICO

Para conocer el nivel de tensiones para el cual empieza la deformación elástica,o sea, cuando ocurre el fenómeno de fluencia, tenemos que tener en cuenta dostipos de transición elástico-plástica:

1. Los metales que experimentan esta transición de forma gradual. El puntode fluencia puede determinarse como la desviación inicial de la linealidadde la curva tensión-deformación (punto P en la figura 5). En tales casos, laposición de este punto no puede ser determinada con precisión, por estemotivo se ha establecido una convención por la cual se traza una línearecta paralela a la línea elástica del diagrama de la tensión-deformación,usualmente 0.002. La tensión correspondiente a la intersección de estalínea con el diagrama “tensión vs. deformación” esta curva se denomina

limite elástico, .

2. Para aquellos materiales que tienen una región elástica no lineal, lautilización del método anterior no es posible y la práctica usual es definirel límite elástico como la tensión necesaria para producir una determinadadeformación plástica.

La transición elástico-plástica está muy bien definida y ocurre de forma abruptay se denomina fenómeno de discontinuidad del punto de fluencia. En el límitede fluencia superior, la deformación plástica se inicia con una disminución de latensión. La deformación prosigue bajo una tensión que una fluctúa ligeramente

alrededor de un valor constante, denominado punto de fluencia inferior. En losmetales en que ocurre este fenómeno, el límite elástico se toma como elpromedio de la tensión asociada con el límite de fluencia inferior, ya que estábien definido y es poco sensible al procedimiento seguido en el ensayo.

1.4. DUCTILIDAD

La ductilidad es otra importante propiedad mecánica. Es una medida del gradode deformación plástica que puede ser soportada hasta la fractura. Un material

que experimenta poca o ninguna deformación plástica se denomina f rágil.La ductilidad puede expresarse cuantitativamente como alargamiento relativoporcentual, o bien mediante el porcentaje de reducción de área. Elalargamiento relativo porcentual a rotura, %EL, es el porcentaje de deformaciónplástica a rotura, o bien:

%EL = (IF − IOIO

)



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Donde es la longitud en el momento de la fractura y es la longitud de prueba

original.

Figura 6: Representa esquemática de los diagramas de tracción de materiales

frágiles y dúctiles ensayados hasta la fractura.

1.5. TENACIDAD

La tenacidad de un material es un término mecánico que se utiliza en varios

contextos; en sentido amplio, es una medida de la capacidad de un material de

absorber energía antes de la fractura. La geometría de la probeta así como la

manera con que se aplica la carga son importante en la determinación de la

tenacidad.

1.6. RESILIENCIA

Medida de la capacidad de un material de absorber energía elástica antes de la

deformación plástica.

Figura 7: Representa esquemática de los diagramas de tracción de materiales



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CAPÍTULO II

DESCRIPCIÓN DE LOS INSTRUMENTOS

Para la realización de este ensayo de tracción se tendrá que usar, equipo ymateriales como se describirá en lo siguiente:

2.1. Equipo

2.1.1. Equipo de tracción

a. Marca: Alfred J. Amsler y CIA. Schaffhausen, Suiza (46/224)

b. Ensayo de tracción, compresión y flexión simple con maquina universal

de Amsler de capacidad hasta 50 toneladas.

c. Motorizada

d. Mide las tensiones de rotura

e. Realiza la gráfica de σ vs ε del material (cobre, bronce, aluminio, acero

corrugado, acero liso, etc.)

Tambor

cilíndrico, se

coloca el papel

milimetrado

Figura 2.1.1: Alfred J. Amsler y CIA. Schaffhausen, Suiza (46/224).

Dinamómetro,

mide el

esfuerzo en

kgf.

Resortes cuyas

constantes son

dos una 3000 y

5000 kgf/mm^2.

Sujetador

superior e inferior

de la colocación

de las probetas

Describe lagráfica

esfuerzo-

deformación



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2.1.2. Calibrador o vernier (pie de rey)

2.2. Materiales

Los materiales que se usan, son cinco probetas metálicas y papel milimetrado,

estas son:

2.2.1. Probeta de aluminio

2.2.2. Probeta de cobre

Figura 2.1.2: Calibrador analógico, marca Starret.

Figura 2.2.1: Probeta de aluminio en condiciones iniciales, con una longitud y diámetro.

Figura 2.2.2: Probeta de cobre diseñado en SolidWorks en condiciones iniciales, con una

longitud y diámetro.



10

2.2.3. Probeta de bronce

2.2.4. Probeta de acero corrugado (SAE 1045)

2.2.5. Probeta de acero liso (SAE 1010)

2.2.6. Papel milimetrado

Figura 2.2.3: Probeta de bronce diseñado en SolidWorks en condiciones iniciales, con una

longitud y diámetro.

Figura 2.2.4: Probeta del acero corrugado diseñado en SolidWorks en condiciones iniciales,

con una longitud y diámetro.

Figura 2.2.5: Probeta del acero liso diseñado en SolidWorks en condiciones iniciales, con unalongitud y diámetro.

Figura 2.2.6: Papel

milimetrado usado

para la gráfica de

esfuerzo-deformación,

que serán sometidos a

tracción los cinco

metales mencionados.



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CAPÍTULO III

DESCRIPCIÓN DEL PROCEDIMIENTO

1. Para realizar el ensayo de tracción se procederá a seguir los siguientespasos de manera muy detallada.

2. Registrar con la ayuda del calibrador dos medidas, longitud y diámetro

inicial de las cinco probetas. Utilizaremos las medidas del sistema

internacional (SI), por lo cual expresaremos nuestras medidas en

milímetros, debemos ser muy cuidadosos ya estos valores los

compararemos con los finales para poder calcular las propiedades físicas

del material.

3. Colocar la probeta en la máquina AMSLER, sujetada por mordazas en

cada extremo.

Figura 3.1: Se muestra la medición inicial de la

longitud de la probeta del acero liso.

Figura 3.2: Se muestra la probeta de

bronce, que es colocada en la máquina de

AMSLER, para la aplicación de tracción,

sujetada por mordazas.

Probeta del

acero liso

Calibrador

vernier



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4. La máquina de AMSLER, posee un tambor en la cual se colocara un papel

milimetrado para poder obtener las gráficas de esfuerzos-deformación.

5. Al lado del tambor se encuentra un dinamómetro, el cual nos indicara

como va aumentando la carga mientras transcurre el tiempo. La aguja

negra nos indicara la carga máxima para dicho material a examinar,

cuando este se haya quebrado.

Figura 3.3: Se muestra el papel

milimetrado colocado en el tambor,

para las respectivas gráficas.

Figura 3.4: Se muestra el dinámetro

de, con una pantalla analógica.



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6. Luego de haber sometido las cinco probetas a tracción, se obtendrá las

respectivas gráficas esfuerzo-deformación, expresados en el papel

milimetrado.

7. Después de la ruptura de las cinco probetas, unir convenientemente las

dos piezas para poder tomar las medidas del diámetro y longitud final, con

el calibrador (vernier).

Figura 3.5: Se muestra el papel milimetrado, en la parte izquierda se obtiene las cinco gráficas de esfuerzo y

deformación del aluminio, cobre, bronce, acero corrugado y acero liso. Y en la parte derecha se muestra la

especificación técnica de la realización del ensayo.

Figura 3.6: Se muestra la probeta de aluminio, en la cual se ha sometido a esfuerzos, como

producto de esto la probeta ha sufrido una deformación longitudinal, y una variación del

diámetro, en el punto de rotura.



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CAPÍTULO IV

DATOS OBTENIDOS EN LABORATORIO

Los resultados obtenidos en laboratorio N°4 de la FIM son:4.1 Aluminio

Se mostraran condiciones físicas iniciales de la probeta del aluminio.

Longitud Inicial Diámetro inicial Longitud final Diámetro final30 mm. 6 mm. 35 mm. 3.5 mm.

*Nota: en el capítulo II, descripción de instrumentos y materiales, se podrá

apreciar mejor una imagen de la probeta de aluminio.

Después del sometimiento de tracción a la probeta, se obtuvo los siguientes

valores.

CUADRO DESCRIPTIVO DE LA GRÁFICA ESFUERZO-

DEFORMACIÓN

Ingeniería RealPuntos Horizontal

(mm)Vertical(mm)

Esfuerzo(Kgf)

ΔL(mm) σ

(Kgf/mm2)

ε σ

(Kgf/mm2)

ε

0 0 0 0 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000

1 1 7 216.425 0.543 7.654 0.018 7.793 0.018

2 2 16 494.686 1.087 17.496 0.036 18.130 0.036

3 3 19 587.440 1.630 20.776 0.054 21.906 0.053

4 4 20.3 627.633 2.174 22.198 0.072 23.807 0.070

5 4.7 20.7 640.000 2.554 22.635 0.085 24.563 0.082

6 5 20.5 633.816 2.717 22.417 0.091 24.447 0.087

7 6 19.5 602.899 3.261 21.323 0.109 23.641 0.1038 7 18 556.522 3.804 19.683 0.127 22.179 0.119

9 8 16.5 510.145 4.348 18.043 0.145 20.658 0.135

10 9 14.8 457.585 4.891 16.184 0.163 18.822 0.15111 9.2 10.7 330.821 5.000 11.700 0.167 13.650 0.154

12 10 12 371.014 5.435 13.122 0.181 15.499 0.166

13 11 9 278.261 5.978 9.841 0.199 11.803 0.182

Figura 4.1: Se muestra un cuadro realizado a través del Excel, cuya importancia radica, en

realizar la ráfica esfuerzo-deformación.



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4.1.1. Interpretación del cuadro

Algunos conceptos puestos en el cuadro se procederán a desarrollar

a. Deformación real (

El resultado obtenido, es idéntico al cuadro mencionado, en el punto 11.

b. Deformación de ingeniería ( )


c. Área instantánea

d. Esfuerzo de ingeniería ()

e. Esfuerzo real ()

=

= 3530 = 0.154

= − 1 = . − 1 = 0.167

=

+ 1

=4 ∗

+ 1 =

4 ∗ 6

0.167+1

= 24.228^2

=

= 330.821

24.228 = 13.654

= + 1 = 13.6540.167+1

= 15.934



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GRÁFICA DE INGENIERÍA

GRÁFICA DE INGENIERÍA REAL

0.000

5.000

10.000

15.000

20.000

25.000

σ

( K g f / m m 2 )

ε

σing vs εing

Figura 4.1.1.a: Se muestra una gráfica de esfuerzo-deformación en condiciones de ingeniería

realizada en Excel.

0.000

5.000

10.000

15.000

20.000

25.000

30.000

σ

( K g

f / m m 2 )

ε

σreal vs εreal

Figura 4.1.1.b: Se muestra una gráfica de esfuerzo-deformación en condiciones de ingeniería

real realizada en Excel.



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4.2 Cobre

Se mostraran condiciones físicas iniciales de la probeta del cobre.

Longitud Inicial Diámetro inicial Longitud final

32 mm. 6.2 mm. 35.5 mm.


apreciar mejor una imagen de la probeta de cobre.


valores.

CUADRO DESCRIPTIVO DE LA GRÁFICA ESFUERZO-DEFORMACIÓN


(mm)Vertical(mm)

Esfuerzo(Kgf)

ΔL(mm) σ

(Kgf/mm2)

ε σ

(Kgf/mm2)

ε

0 0 0 0 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000

1 1 7 213.333 0.412 7.066 0.013 7.157 0.0132 2 20 609.524 0.824 20.189 0.026 20.709 0.025

3 3 31 944.762 1.235 31.293 0.039 32.501 0.0384 3.2 31.5 960.000 1.318 31.798 0.041 33.107 0.040

5 4 30 914.286 1.647 30.284 0.051 31.842 0.0506 5 28 853.333 2.059 28.265 0.064 30.083 0.062

7 6 25.8 786.286 2.471 26.044 0.077 28.055 0.074

8 7 23 700.952 2.882 23.217 0.090 25.309 0.086

9 8 20 609.524 3.294 20.189 0.103 22.267 0.098

11 8.5 19.8 603.429 3.500 19.987 0.109 22.173 0.104

10 9 16.8 512.000 3.706 16.959 0.116 18.923 0.110

12 10 14 426.667 4.118 14.132 0.129 15.951 0.121





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e. Esfuerzo real ()

=

= 35.532 = 0.103

= − 1 = . − 1 = 0.1084

=

+ 1

=4 ∗

+ 1 =

4 ∗ 6.2

0.1084+1

= 27.238 ^2

=

= 603.429

27.238 = 22.153

= + 1 = 22.1530.1084+1

= 24.555



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0.000

5.000

10.000

15.000

20.000

25.000

30.000

35.000

σ

( K g f / m m 2 )

ε

σing vs εing


realizada en Excel.

0.000

5.000

10.000

15.000

20.000

25.000

30.000

35.000

σ

( K g f

/ m m 2 )

ε

σreal vs εreal





20

4.3 Bronce

Se mostraran condiciones físicas iniciales de la probeta del bronce.

Longitud Inicial Diámetro inicial Longitud final Diámetro final

31.6 mm. 6.4 mm. 37.2 mm. 2.5 mm.


apreciar mejor una imagen de la probeta de bronce.


valores.

CUADRO DESCRIPTIVO DE LA GRÁFICA ESFUERZO-DEFORMACIÓN


(mm)Vertical(mm)

Esfuerzo(Kgf)

ΔL(mm) σ

(Kgf/mm2)

ε σ

(Kgf/mm2)

ε

0 0 0 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000

1 1 2 51.163 0.406 0.062 0.013 0.063 0.013

2 2 25 639.535 0.812 0.777 0.026 0.797 0.025

3 3 43.5 1112.791 1.217 1.352 0.039 1.404 0.038

4 4 46.5 1189.535 1.623 1.445 0.051 1.520 0.0505 5 49 1253.488 2.029 1.523 0.064 1.621 0.062

6 6 50.8 1299.535 2.435 1.579 0.077 1.701 0.074

7 7 52 1330.233 2.841 1.616 0.090 1.762 0.086

8 8 53.3 1363.488 3.246 1.657 0.103 1.827 0.098

9 9 54 1381.395 3.652 1.679 0.116 1.873 0.109

10 10 54.5 1394.186 4.058 1.694 0.128 1.912 0.121

11 11 55 1406.977 4.464 1.710 0.141 1.951 0.132

12 12 55.5 1419.767 4.870 1.725 0.154 1.991 0.143

13 13 55.8 1427.442 5.275 1.735 0.167 2.024 0.154

14 13.8 55.7 1424.884 5.600 1.731 0.177 2.038 0.163

15 14 55.9 1430 5.681 1.738 0.180 2.050 0.165

16 15 55 1406.977 6.087 1.710 0.193 2.039 0.176

17 16 52.5 1343.023 6.493 1.632 0.205 1.967 0.187





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e. Esfuerzo real ()

=

= 37.231.6 = 0.163

= − 1 = . − 1 = 0.177

=

+ 1

=4 ∗

+ 1 =

4 ∗ 6.4

0.177+1

= 27.332 ^2

=

= 1424.884

27.332 = 52.132

= + 1 = 52.1320.177+1

= 61.359



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0.000

0.200

0.400

0.600

0.800

1.000

1.200

1.400

1.600

1.800

2.000

0.000 0.013 0.026 0.039 0.0510.064 0.077 0.090 0.1030.116 0.128 0.141 0.1540.167 0.1770.180 0.1930.205

σ

( K g f / m m 2 )

ε

σing vs εing


realizada en Excel.

0.000

0.500

1.000

1.500

2.000

2.500

σ

( K g f / m m

2 )

ε

σreal vs εreal





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4.4 Acero corrugado (SAE 1045)

Se mostraran condiciones físicas iniciales de la probeta del acero corrugado

(SAE 1045).


31 mm. 6.2 mm. 35.5 mm. 4 mm.


apreciar mejor una imagen de la probeta de acero corrugado.


valores.


DEFORMACIÓN


(mm)Vertical(mm)

Esfuerzo(Kgf)

ΔL(mm) σ

(Kgf/mm2)

ε σ

(Kgf/mm2)

ε

0 0 0 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000

1 1 2 99.805 0.391 3.306 0.063 3.514 0.061

2 2 18 898.246 0.783 29.752 0.126 33.508 0.1193 3 33 1646.784 1.174 54.546 0.189 64.874 0.173

4 4 38 1896.296 1.565 62.811 0.252 78.667 0.225

5 5 43 2145.809 1.957 71.075 0.316 93.504 0.274

6 6 46.7 2330.448 2.348 77.191 0.379 106.422 0.321

7 7 49 2445.224 2.739 80.993 0.442 116.775 0.366

8 8 50.3 2510.097 3.130 83.141 0.505 125.120 0.409

9 9 51 2545.029 3.522 84.298 0.568 132.182 0.450

10 10 51.3 2560 3.913 84.794 0.631 138.311 0.489

11 11 51 2545.029 4.304 84.298 0.694 142.823 0.527

12 11.5 50.5 2520.078 4.500 83.472 0.726 144.056 0.54613 12 49.7 2480.156 4.696 82.150 0.757 144.367 0.564

14 13 46 2295.517 5.087 76.034 0.820 138.418 0.599

15 14 44 2195.712 5.478 72.728 0.884 136.990 0.633





24









e. Esfuerzo real ()

=

= 35.531 = 0.1355

= − 1 = . − 1 = 0.1451

=

+ 1

=4 ∗

+ 1 =

4 ∗ 6.2

0.1451+1

= 26.3651 ^2

=

= 1424.884

27.332 = 52.132

= + 1 = 52.1320.177+1

= 61.359



25



0.000

10.000

20.000

30.000

40.000

50.000

60.000

70.000

80.000

90.000

0.000 0.063 0.126 0.189 0.252 0.316 0.379 0.442 0.505 0.568 0.631 0.694 0.726 0.757 0.820 0.884

σ

( K g f / m m 2 )

ε

σing vs εing


realizada en Excel.

0.000

20.000

40.000

60.000

80.000

100.000

120.000

140.000

160.000

σ

( K g f / m m

2 )

ε

σreal vs εreal





26

4.5 Acero liso (SAE 1010)

Se mostraran condiciones físicas iniciales de la probeta del acero liso (SAE

1010).


31.6 mm. 6.1 mm. 41.35 mm. 3.5 mm.


apreciar mejor una imagen de la probeta de acero liso.


valores.


DEFORMACIÓN


(mm)Vertical(mm)

Esfuerzo(Kgf)

ΔL(mm) σ

(Kgf/mm2)

ε σ

(Kgf/mm2)

ε

0 0 0 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000

1 1 1.8 85.741 0.533 2.934 0.017 2.983 0.017

2 2 11 523.975 1.066 17.929 0.034 18.534 0.033

3 3 23 1095.584 1.598 37.488 0.051 39.385 0.0494 4 24.7 1176.562 2.131 40.259 0.067 42.974 0.065

5 5 26.8 1276.593 2.664 43.682 0.084 47.365 0.081

6 6 28.3 1348.044 3.197 46.127 0.101 50.793 0.096

7 7 29.2 1390.915 3.730 47.594 0.118 53.211 0.112

8 8 30 1429.022 4.262 48.898 0.135 55.493 0.127

9 9 30.8 1467.129 4.795 50.202 0.152 57.820 0.141

10 10 31 1476.656 5.328 50.528 0.169 59.047 0.156

11 11 31.3 1490.946 5.861 51.017 0.185 60.478 0.170

12 12 31.5 1500.473 6.393 51.343 0.202 61.731 0.18413 13 31.7 1510 6.926 51.669 0.219 62.994 0.198

14 14 31.5 1500.473 7.459 51.343 0.236 63.462 0.21215 15 31.1 1481.420 7.992 50.691 0.253 63.511 0.225

16 16 30.7 1462.366 8.525 50.039 0.270 63.537 0.239

17 17 29.8 1419.495 9.057 48.572 0.287 62.494 0.252

18 18 28 1333.754 9.590 45.638 0.303 59.488 0.265

19 18.3 26.3 1252.776 9.750 42.867 0.309 56.093 0.269

20 19 25 1190.852 10.123 40.748 0.320 53.802 0.278

21 20 22.5 1071.767 10.656 36.673 0.337 49.040 0.291





27









e. Esfuerzo real ()

=

= 41.3531.6 = 0.268

= − 1 = . − 1 = 0.307

=

+ 1

=4 ∗

+ 1 =

4 ∗ 6.1

0.307+1

= 0.0223 ^2

=

= 1424.884

0.0223 = 52.132

= + 1 = 52.1320.177+1

= 61.359



28



0.000

10.000

20.000

30.000

40.000

50.000

60.000

σ

( K g f / m m 2 )

ε

σing vs εing


realizada en Excel.

0.000

10.000

20.000

30.000

40.000

50.000

60.000

70.000

σ

( K g f / m m

2 )

ε

σreal vs εreal





29

OBSERVACIONES

1. Observamos que en la gráfica carga-desplazamiento el valor de la

carga aplicada disminuye después de alcanzar su valor máximo. Esto

con un simple análisis lógico parece poco coherente. Sin embargo,

para entender este fenómeno tuvimos que analizar el funcionamiento

de la maquina universal y también, pedir ayuda al profesor. De ese

trabajo obtuvimos como resultado lo siguiente:

La máquina aplica una carga producto de la presión ejercida por un

líquido contenido en un envase con un émbolo, el cual está conectado

a los brazos encargados de estirar las probetas. Estas probetas, al

inicio, ponen una resistencia a la tracción suficiente como para impedirel avance del émbolo, generando así un aumento de presión que

conlleva un aumento de carga. Cuando la probeta llega a su esfuerzo

máximo se inicia el proceso de estricción donde el material “cede” y

encoge su diámetro, por lo cual se necesita un menor esfuerzo para

terminar de romperlo. Esta es la razón por la cual observamos que la

carga disminuye.

2. De las gráficas, observamos que en los materiales no ferrosos(Aluminio, Cobre y Bronce) la zona plástica es casi imperceptible, a

diferencia de los materiales ferrosos (Acero de bajo y medio Carbono)

donde esta zona si es apreciable, aunque ligeramente.

3. Observamos que la curva más peculiar es la del bronce. Esto se debe

a que este material no es dúctil, por lo cual no forma un cuello antes

de romperse.

Nota: Si el lector desea obtener más detalles, respecto a la observación podrá

consultar en el capítulo II y III.



30

CONCLUCIONES

1. Concluimos que es muy importante hacer ensayos de tracción a losdiversos materiales a los que se les pueda dar uso, puesto que así

podríamos elegirle un buen uso y darle un debido mantenimiento

dentro del marco de la ingeniería mecánica en general.

2. Además, concluimos que en la construcción de la curva real a partir de

la curva de ingeniería, ésta es algo más “pequeña” que la real, es decir,

sus valores de esfuerzo y deformación son menores que lo de la real.



31

RECOMENDACIONES

1. Aprendimos que la deformación en la probeta no se realizauniformemente, es decir, hay momentos en donde la probeta se

deforma más rápido. Esta es la causa de que no podamos construir la

curva real a partir de la gráfica carga-desplazamiento a pesar de

conocer aparentemente la deformación en cada instante.

2. Es imprescindible utilizar el método gráfico para determinar la

deformación final medida. Esto porque al terminar el ensayo de

tracción la probeta se recupera o contrae ya que durante el ensayo ha

sufrido, entre otras, deformación elástica la cual es “recuperable”.



REFERENCIA BIBLIOGRÁFICA

Askeland, D. (2004). Ciencia e Ingeniería de los Materiales, cuarta edición,Editorial Thompson, Madrid, España.

LASHERAS SÁNCHEZ MARÍN. Tecnología de los Materiales Industriales.

EDICIONES CEDEL.Shackelford J.

GABRIEL F.CALLE SOTELO. Materiales de fabricación I.

JOSÉ APRAIZ BARREIRO. Tratamiento térmico de los aceros.

Informe N° 3-Ensayo de tracción

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