ENSAYO DE TRACCION

OBJETIVOS GENERALES:

* Determinar la Resistencia máxima a la tracción, tensión de rotura, límite elástico, alargamiento relativo y estricción relativa del acero VCN 150.

* Saber diferenciar la fractura frágil de la fractura dúctil a partir de observaciones de las secciones fracturadas..

(b) ESPECIFICOS:

*Definir la resistencia elástica, resistencia última y plas- ticidad del material cuando se somete a fuerzas uniaxiales.

(a) GENERALES:

Requerimiento mínimo de la máquina de ensayo:

1.Alcanzar la fuerza suficiente para producir la fractura de la probeta.

2. Controlar la velocidad de aumento de fuerzas.

3. Registrar las fuerzas, F, que se aplican y los alarga-mientos, L, que se observan en la probeta.

Fig. 1: Máquina universal de ensayos

Fig. 2: Extensómetro

Geometría de las probetas de ensayo:

Lo So

Normas de Ref.:

* EN 10002-1

* ASTM E8 - 79a

00 SKL

Curva: Fuerzas (F) vs. Alargamiento L(Acero: AE 235; Razón de aumento de la carga F, Vo = 10 mm/min)

Sea:

(Tensión) = Fuerza / unidad de área = F/So

(Deformación unitaria) = (L/Lo) x 100

Si consideramos Lo y So parámetros fijos durante el ensayo,

F vs L vs Razones de semejanza: 1/So y 100/Lo respectivamente.

Curva: Tensión, vs. Deformación unitaria, (Acero: AE 235)

LA ZONA ELASTICA:

Se denomina zona elástica a la fracción del ensayo en la que se establece una correlación lineal, o cuasilineal, entre las tensiones axiales y las deformaciones unitarias .

De modo que: = E Válido sólo en el campo 0 < < Le.

E Módulo de elasticidad (de Young)

Le Límite elástico Ejemp. Para el acero AE 235, 0 < < 235 N/mm2(235 Mpa)

Efecto sobre su estructura cristalina:

Determinación del límite elástico:

De la Fig.,

E = / = tan

Ejemp. Para el AE 235, = 1500 kg/ 78,5 mm2 = 19,1 kg.mm2

= 0,045 / 50 = 9 x 10-4

E = 21222 kg / mm2 = 208190 Mpa

Coeficiente de Poisson, :Evalúa la la relación entre la contracción relativa de una sección transversal y el alargamiento relativo de la sección longitudinal;

Contracción transversal (t) (do - dL)/ do = ---------------------------------------------- = -------------

Alargamiento relativo () (L/Lo)

Ejemp. Para valores medidos en el ensayo del AE 235:

()15KN = 0,045 mm/ 50mm = 9 x 10-4

= (5,5 - 5,4985) / 5,5 = 2,7 x 10-4

= 0,30

Lab. Física de Materiales Dpto. de Física - UNT

LA ZONA PLASTICA:Se caracteriza por:

a) Mayor sensibilidad a los alargamientos par el mismo incremento de carga, E1 =(d/d)1 << E y tan1 << tan .

b) Los alargamientos conseguidos son permanentes

Lab. Física de Materiales Dpto. de Física - UNT

Determinación de la tensión máxima y de rotura:

De la curva - , la tensión máxima m viene dado por:

m = Fm/So

La tensión de rotura r, está dado por el punto en el cual ocurre la separación definitiva del material.

* Para materiales frágiles: m r .

Ejemp. Para el AE 235, m = 3444 kg/78,5 mm2 = 430 MPa

r

Parámetros de ductilidad:

a) Alargamiento proporcional de rotura:

Ar = [(Lr - Lo)Lo] x 100 = (Lr/Lo) x 100

a) Estricción:

r = [(So - Sr)/So] x 100

a) Fractura dúctil (alta estricción)

b) Fractura frágil (estricción no observable)

Tenacidad del material:Propiedad que expresa la mayor tendencia a absorber energía antes de fracturarse. Está dada por la energía (de rotura) unitaria por unidad de volumen, Eom: