UNIVERSIDAD DE LA RIOJA

ESCUELA TCNICA SUPERIOR DE INGENIERA INDUSTRIAL

ITI ELECTRNICA INDUSTRIAL Y AUTOMTICA

CURSO 2015/2016

CIENCIA DE MATERIALES

PRCTICA DE LABORATORIO: TRACCIN I

GRUPO A3

SAMUEL IBEZ IBEZ

UNIVERSIDAD DE LA RIOJA ESCUELA TCNICA SUPERIOR DE INGENIERA 24/10/2015 PRCTICAS DE CIENCIA DE MATERIALES CURSO 2015/2016

Samuel Ibez Ibez 2

NDICE 1. INTRODUCCIN .............................................................................................................. 3

2. REALIZACIN DEL ENSAYO ........................................................................................ 3 2.1. Clculos de la probeta de chapa .................................................................................... 5 2.2. Clculos en la probeta cilndrica ................................................................................... 6

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1. INTRODUCCIN

En esta prctica se comprueba las caractersticas mecnicas de un acero al carbono (C55) a partir de un ensayo de traccin. El ensayo de traccin es uno de los ensayos destructivos ms utilizados, y consiste en someter una probeta normalizada a esfuerzos progresivos y crecientes de traccin en direccin axial hasta que llegue a la deformacin y seguidamente a la rotura.

En primer lugar se realiza el ensayo con una probeta de chapa y a continuacin con una probeta cilndrica en una mquina universal. Como resultado de estos ensayos se obtendr una grfica en la que se representa en el eje de ordenadas la fuerza aplicada a la probeta y en abscisas, el alargamiento que sufre.

Al hacer el ensayo, con los datos obtenidos (la mayora del grfico) se pueden determinar diversas caractersticas mecnicas:

Mdulo de elasticidad o mdulo de Young

Lmite elstico

Alargamiento

Estriccin (en el caso de la probeta cilndrica)

Resistencia a traccin

2. REALIZACIN DEL ENSAYO

En primer lugar se empieza con la medicin de las dos probetas. Se mide el dimetro de las probetas utilizando el calibre y calculamos la seccin. Calculamos !(normalizado) y la marcamos en la probeta. Marcaremos 10 divisiones iguales en la probeta dejando un espacio de !!!!

! con un rotulador rojo por si la probeta no rompe

en el tercio central.

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Medidas probeta de chapa:

= 100

! = 80

! = 20

!() = 2

! = ! ! = 2 20 = 40 !

Medidas probeta cilndrica:

= 992

! = 10

! = !!!

!= !"

!

!= 7853 !

! = ! = 8!16 78!53 = 72!34

Una vez realizadas las medidas se procede a ir a la mquina universal donde se realiza el ensayo de traccin. Colocamos los pesos adecuados a la escala que vamos a utilizar, utilizando para la probeta cilndrica dos pesos ya que necesitamos menor escala. Ajustamos el papel milimetrado en el tambor. Ajustamos la velocidad a 35mm por minuto. Colocamos la probeta (primero la de chapa( se hacen con dos probetas pero nos quedamos con los resultados de una) y luego se procede a realizar lo mismo una vez acabado con la cilndrica) dentro de las mordazas utilizando los discos de ajuste. Accionamos el interruptor y esperamos hasta que se produzca la rotura. El valor del esfuerzo mximo de rotura que queda registrado en el indicador y correspondera al punto R de la grfica. A partir de este valor se puede determinar el lmite elstico del material, el alargamiento, la estriccin y la resistencia a la traccin, con ayuda del papel milimetrado.

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Estas son las dos grficas obtenidas en el papel milimetrado las cuales nos servirn para hacer los clculos:

2.1. Clculos de la probeta de chapa El esfuerzo mximo de rotura queda registrado en el indicador y tiene un valor

de 800 kp. La nueva longitud de la probeta es !! = 105 . Se ve que la probeta ha roto en el tercio central por lo que ha roto bien.

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Conociendo la nueva longitud se halla el alargamiento experimentado por la probeta:

% = !! !

100 = 105 80

80 100 = 31!25 %

Adems conociendo el esfuerzo mximo tambin se halla la resistencia a traccin:

! = ! =!!!

=80040 = 20

!

A continuacin se puede ver que en el punto B se da el lmite elstico ya que es la tensin mxima para la que la relacin deja de ser lineal y se acaba la zona elstica, empezando la plstica. En la prctica se suponen 2 mm de deformacin.

= ! = 16 800

19 = 672!684

A posteriori se halla el mdulo de Young:

! =

!!!

=80040

2 !80 = 4128

!

Donde ! =!"!"#

Por ltimo se halla la resistencia ltima que es el esfuerzo mximo al que puede resistir un material:

! = ! = 17 80019 = 715

!7894

2.2. Clculos en la probeta cilndrica El esfuerzo mximo de rotura ha sido de 3500 kp y el nuevo dimetro de 6,8 mm.

= 3500 ! = 6,8

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Como la probeta no ha roto en la parte central se tiene que comprobar si la rotura es par o impar. Desde donde ha roto se coge la mnima distancia al punto de calibracin (A). Llevamos esa distancia al otro lado obteniendo Y. Contamos el nmero de divisiones (n) entre A( o X en nuestro caso) y B ( o Y en nuestro caso). Como la diferencia N-n=10-3=7 es impar entonces tenemos el caso de una rotura impar.

C sera nuestra Z y D nuestra Z. A la hora de realizar los clculos usar A, B, C Y

D para una mayor comodidad.

Conociendo que la rotura es impar se procede a hallar el alargamiento del siguiente modo:

!! = + + = 33 + 22 + 28 = 83

% = !! !

100 = 83 7234

7234 100 = 14!736 %

Tambin se puede hallar la estriccin con el nuevo dimetro:

=!! !!

!! 100 =

10! 6!8!

10! 100 = 53!76%

A continuacin se halla el lmite elstico en el punto B:

= ! = 36 3500

43 = 293023

Y hallo el mdulo elstico en el punto A ( = !! )

=!!!=31 !

!=31 3500437853 = 32

!13!

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=!!!

=!! !

!=2 83 723473

7234 = 4037 10!!

= =

32134037 10!! = 7958

!38!

Por ltimo la resistencia ltima:

! = ! = 38 350043 = 309302