37744496 Ensayo de Traccion

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Ensayo de traccinEl ensayo de traccin de un material consiste en someter a una probeta normalizada a un esfuerzo axial de traccin creciente hasta que se produce la rotura de la probeta. Este ensayo mide la resistencia de un material a una fuerza esttica o aplicada lentamente. Las velocidades de deformacin en una ensayo de tensin suelen ser muy pequeas (=10-4 a 10-2 s-1).

Mquina para ensayo de tensin por computadora.En un ensayo de traccin pueden determinarse diversas caractersticas de los materiales elsticos: Mdulo de elasticidad o Mdulo de Young, que cuantifica la proporcionalidad anterior. Coeficiente de Poisson, que cuantifica la razn entre el alargamiento longitudinal y el acortamiento de las longitudes transversales a la direccin de la fuerza. Lmite de proporcionalidad valor de la tensin por debajo de la cual el alargamiento es proporcional a la carga aplicada. Lmite de fluencia o lmite elstico aparente: valor de la tensin que soporta la probeta en el momento de producirse el fenmeno de la cedencia o fluencia. Este fenmeno tiene lugar en la zona de transicin entre las deformaciones elsticas y plsticas y se caracteriza por un rpido incremento de la deformacin sin aumento apreciable de la carga aplicada. Lmite elstico (lmite elstico convencional o prctico): valor de la tensin a la que se produce un alargamiento prefijado de antemano (0,2%, 0,1%, etc.) en funcin del extensmetro empleado. Carga de rotura o resistencia a la traccin: carga mxima resistida por la probeta dividida por la seccin inicial de la probeta. Alargamiento de rotura: incremento de longitud que ha sufrido la probeta. Se mide entre dos puntos cuya posicin est normalizada y se expresa en tanto por ciento. Estriccin: es la reduccin de la seccin que se produce en la zona de la rotura.

Probeta de cobre antes del ensayo de tensin por computadora.

Probeta de cobre fractura en el ensayo de tensin.Normalmente, el lmite de proporcionalidad no suele determinarse ya que carece de inters para los clculos. Tampoco se calcula el Mdulo de Young, ya que ste es caracterstico del material; as, todos los aceros tienen el mismo mdulo de elasticidad aunque sus resistencias puedan ser muy diferentes.Curva tensin-deformacin

Curva tensin-deformacin.

Grfica obtenida por computadora en el ensayo de tensin.En el ensayo se mide la deformacin (alargamiento) de la probeta entre dos puntos fijos de la misma a medida que se incrementa la carga aplicada, y se representa grficamente en funcin de la tensin (carga aplicada dividida por la seccin de la probeta). En general, la curva tensin-deformacin as obtenida presenta cuatro zonas diferenciadas:1. Deformaciones elsticas: en esta zona las deformaciones se reparten a lo largo de la probeta, son de pequea magnitud y, si se retirara la carga aplicada, la probeta recuperara su forma inicial. El coeficiente de proporcionalidad entre la tensin y la deformacin se denomina mdulo de elasticidad o de Young y es caracterstico del material. As, todos los aceros tienen el mismo mdulo de elasticidad aunque sus resistencias puedan ser muy diferentes. La tensin ms elevada que se alcanza en esta regin se denomina lmite de fluencia y es el que marca la aparicin de este fenmeno. Pueden existir dos zonas de deformacin elstica, la primera recta y la segunda curva, siendo el lmite de proporcionalidad el valor de la tensin que marca la transicin entre ambas. Generalmente, este ltimo valor carece de inters prctico y se define entonces un lmite elstico (convencional o prctico) como aqul para el que se produce un alargamiento prefijado de antemano (0,2%, 0,1%, etc.). Se obtiene trazando una recta paralela al tramo proporcional (recto) con una deformacin inicial igual a la convencional.2. Fluencia o cedencia. Es la deformacin brusca de la probeta sin incremento de la carga aplicada. El fenmeno de fluencia se da cuando las impurezas o los elementos de aleacin bloquean las dislocaciones de la red cristalina impidiendo su deslizamiento, mecanismo mediante el cual el material se deforma plsticamente. Alcanzado el lmite de fluencia se logra liberar las dislocaciones producindose la deformacin bruscamente. La deformacin en este caso tambin se distribuye uniformemente a lo largo de la probeta pero concentrndose en las zonas en las que se ha logrado liberar las dislocaciones (bandas de Luders). No todos los materiales presentan este fenmeno, en cuyo caso la transicin entre la deformacin elstica y plstica del material no se aprecia de forma clara.3. Deformaciones plsticas: si se retira la carga aplicada en dicha zona, la probeta recupera slo parcialmente su forma quedando deformada permanentemente. Las deformaciones en esta regin son ms acusadas que en la zona elstica.4. Estriccin. Llegado un punto del ensayo, las deformaciones se concentran en la parte central de la probeta aprecindose una acusada reduccin de la seccin de la probeta, momento a partir del cual las deformaciones continuarn acumulndose hasta la rotura de la probeta por ese zona.La estriccin es la responsable del descenso de la curva tensin-deformacin; realmente las tensiones no disminuyen hasta la rotura, sucede que lo que se representa es el cociente de la fuerza aplicada (creciente) entre la seccin inicial y cuando se produce la estriccin la seccin disminuye, efecto que no se tiene en cuenta en la representacin grfica. Los materiales frgiles no sufren estriccin ni deformaciones plsticas significativas, rompindose la probeta de forma brusca. Terminado el ensayo se determina la carga de rotura, carga ltima o resistencia a la traccin: la mxima resistida por la probeta dividida por su seccin inicial, el alargamiento en (%) y la estriccin en la zona de la rotura.

Diagrama de tensin - deformacin tpico de un acero de bajo lmite de fluencia.Otras caractersticas que pueden caracterizarse mediante el ensayo de traccin son la resiliencia y la tenacidad, que son, respectivamente, las energas elstica y total absorbida y que vienen representadas por el rea comprendida bajo la curva tensin-deformacin hasta el lmite elstico en el primer caso y hasta la rotura en el segundo.

Ensayo de compresin

Ensayo de compresin de una probeta cilndrica de hormign.

La misma probeta despus de la rotura a compresin.En ingeniera, el ensayo de compresin es un ensayo tcnico para determinar la resistencia de un material o su deformacin ante un esfuerzo de compresin. En la mayora de los casos se realiza con hormigones y metales (sobre todo aceros), aunque puede realizarse sobre cualquier material.- Se suele usar en materiales frgiles. - La resistencia a compresin de todos los materiales siempre es mayor que a traccin.Se realiza preparando probetas normalizadas que se someten a compresin en una mquina universal.

Prueba de tensin (material)

Se denomina prueba de tensin al ensayo que permite conocer las caractersticas de un material cuando se somete a esfuerzos de traccin. El objetivo es determinar la resistencia a la rotura y las principales propiedades mecnicas del material que es posible apreciar en el diagrama carga-deformacin: Lmite elstico Punto de fluencia Lmite de fluencia Resistencia a la fatiga Punto de fracturaLos datos obtenidos en el ensayo deben ser suficientes para determinar esas propiedades, y otras que se pueden determinar con base en ellas. Por ejemplo, la ductilidad se puede obtener a partir del alargamiento y de la reduccin de rea.Contenido

DefinicionesAlargamientoEl alargamiento es el aumento en la longitud calibrada en una probeta despus de la prueba de tensin que comnmente se expresa en porcentaje de la longitud calibrada inicial.Lmite de fluenciaEl lmite de fluencia o de cedencia, es el primer punto detectable, a partir del cual hay un aumento notorio en la deformacin, sin que se acuse un aumento en el esfuerzo aplicadoa la probeta. En los metales es el punto, a partir del cual se produce una deformacin permanente notable y aparecen por tanto deformaciones plsticas irreversibles.Longitud calibradaEs la longitud inicial de la parte de una probeta sobre la que se determina la deformacin unitaria o el cambio de longitud y el alargamiento. Esto se mide con un extensmetro.Reduccin de rea y estriccinLa reduccin de rea de la seccin transversal es la diferencia entre el valor del rea transversal inicial de una probeta de tensin y el rea de su seccin transversal mnima despus de la prueba. En el rango elstico de tensiones y deformaciones en rea se reduce en una proporcin dada por el mdulo de Poisson. Para un slido lineal e istropo, en un ensayo de tracci convencional, dicha reduccin viene dada por:

Donde:, es el rea inicial., son el coeficiente de Poisson y el mdulo de Young., es la tensin en direccin longitudinal de la pieza.Una vez superado el lmite de fluencia, se llega a un punto donde junto con la reduccin elstica anterior associada al efecto de Poisson, se produce la llamada estriccin que es un fenmeno de plasticidad.Resistencia a la fluenciaLa resistencia a la fluencia del acero estructural puede determinarse durante la prueba de tensin, observando el indicador de carga. Despus de aumentar continuamente la carga, se observa que cae sbitamente a un valor ligeramente inferior que se mantiene por algn tiempo mientras la probeta sigue alargndose. En un ensayo bien efectuado uno puede distinguir entre el punto de fluencia que corresponde a la carga alcanzada, justo antes de que empiece la fluencia, y el punto de fluencia ms bajo que corresponde a la carga requerida para mantener la fluencia. Como el punto de fluencia superior es transitorio, debe usarse el punto de fluencia inferior para determinar la resistencia a la fluencia del material.

Ensayo de traccin

El ensayo de traccin en ingeniera es ampliamente utilizado, pues suministra informacin sobre la resistencia de los materiales utilizados en el diseo y tambin para verificacin de especificaciones de aceptacin.todos los materiales metlicos tien