Ensayo de tracción
Ingeniero Prieto Germán a cargo del ensayo.
Laboratorio de estudios de ensayo de materiales, Universidad Nacional del Sur
El día 19 de Septiembre de 2011.Ciudad de Bahía Blanca.
Hemos tenido la posibilidad de realizar un ensayo de tracción y a continuación daremos a conocer todos los datos necesarios y obtenidos.
Tracción: Denominamos tracción al esfuerzo al cual es sometida una pieza al aplicarle dos fuerzas que trabajen en la misma dirección pero en sentidos opuesto. Esto generará un alargamiento en la pieza, pero como todo alargamiento genera acortamientos en las direcciones transversales, así mientras la pieza se estira respecto del eje X esta se achica respecto de los ejes Y e Z.
Ensayo de tracción: Utilizamos los ensayos de tracción para saber cuanto esfuerzo podemos aplicar en una determinada pieza para trabajarla.
Un ensayo de tracción consiste en someter a una probeta normalizada a un esfuerzo axial de tracción hasta generar su rotura.
En otros términos se coloca una probeta en dos mordazas una móvil y la otra fija. Una celda de carga conectada a la mordaza fija entrega una señal que representa la carga aplicada, las máquinas están conectadas a un ordenador que registra el desplazamiento y la carga leída.
Las máquinas poseen un plotter que grafica en un eje el desplazamiento y en el otro eje la carga leída.
En la siguiente figura vemos un ejemplo de máquina de tracción.
El ensayo fue realizado bajo la Norma IRAM-IAS U 500 102.
Se ha utilizado una probeta de acero hipoeutectoide
“Se denomina acero hipoeutectoide a los aceros que según el diagrama hierro-carbono tienen un contenido en carbono inferior al correspondiente a la composición eutectoide (0,77 % de C). El acero hipoeutectoide está formado por una mezcla de ferrita más perlita”.
Durante el ensayo la probeta es sujetada por las mordazas en sus lados mas anchos, dejándose el centro mas delgado ya que es la zona donde debe producirse la rotura según la norma utilizada.
Para nuestro ensayo de tracción utilizamos una maquina universal de tracción AMSLER con una capacidad de 10 Tn.
Buscando obtener los siguientes resultados:
- Resistencia a la fluencia (limite elástico): es la tensión máxima que un material elástico puede soportar sin sufrir deformaciones permanentes. Si se aplican tensiones superiores a este límite, el material experimenta deformaciones permanentes y no recupera su forma original al retirar las cargas.
Los materiales sometidos a tensiones superiores a su límite de elasticidad tienen un comportamiento plástico. Si las tensiones ejercidas continúan aumentando el material alcanza su punto de fractura. El límite elástico marca, por tanto, el paso del campo elástico a la zona de fluencia. Más formalmente, esto comporta que en una situación de tensión uniaxial, el límite elástico es la tensión admisible a partir de la cual se entra en la superficie de fluencia del material.
- Resistencia Máxima: es la tensión máxima que puede soportar el material al momento de generarse su ruptura.
- Alargamiento porcentual: El alargamiento es el aumento en la longitud calibrada en una probeta después de la prueba de tensión que comúnmente se expresa en porcentaje de la longitud calibrada inicial.
- Estricción: es la reducción de la sección que se produce en la zona de la rotura.
En el siguiente grafico realizado por la maquina a la hora del ensayo podremos explicar mejor estos efectos.
Según lo que nos dice la norma, la probeta debe tener una relación entre su largo y su diámetro igual a 10. Esto se logra con la siguiente formula:
En nuestro caso el largo inicial de la probeta era de 99mm y su diámetro inicial de 9,9mm. Haciendo coincidir el 10 que requería la norma.
La resistencia máxima medida por la maquina fue de 4350 kg.
La resistencia a la fluencia la obtendremos al dividir la fuerza máxima por la sección inicial.
El alargamiento porcentual lo sacamos de la siguiente formula :
Que para nuestro caso se aplicaría que el largo inicial era de 99 mm y el final de 106,8 mm,entonces la ecuación quedaría de la siguiente manera :
De allí obtenemos que el alargamiento porcentual en nuestro ensayo es del 7,87 %.
Como último dato debemos obtener la estricción que tiene la probeta,para ello utilizaremos otra formula que será proporcionada por la sección de la misma.
Reemplazamos en la formula las secciones que teníamos y obtendremos el siguiente resultado:
Con esto damos por terminado nuestro informe y podemos agregar que por mas simple que parezca este ensayo, es la garantía que tendremos a la hora de llevar a cabo algún proyecto o construcción.
