Transcript ENSAYO DE TRACCION

ENSAYO DE TRACCION
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Definiciones
Características
Métodos
Probetas
Probetas proporcionales
Curvas
Variación con la
temperatura/forma.
ENSAYO DE TRACCION;
Definición
Ensayo estático que consiste en aplicar a
la probeta,en dirección axil,un esfuerzo
de tracción creciente, generalmente
hasta la rotura,con el fin de determinar
una o más de las características
mecánicas que fueron mencionadas en
clase.
ENSAYO DE TRACCION:
Equipo
VISTA DEL
EQUIPO Y SUS
COMPONENTES
ENSAYO DE TRACCION;
Otras Definiciones
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Probeta:Material que va a ser ensayado.
L0:Longitud inicial,distancia entra marcas de referencia antes de ensayar.
L:Longitud final, luego de finalizado el ensayo.
D:Diámetro, de la sección(circular),diámetro circunscrito mas pequeño que
contiene el contorno de la sección(otras secciones).
So:Sección de la probeta antes de iniciarse en ensayo.
S:Sección mínima de la probeta luego de concluido el ensayo(en la estricción).
Probeta normal:Cuya sección y long.iniciales están fijadas.
Probeta proporcional:En la cual se aplica una relación para normalizar la muestra.
Qm:Carga máxima que soporta la probeta durante en el ensayo.
Qf:Carga final que actúa en la probeta en el momento de la rotura.
δ:Tensión,para un instante, es la carga dividida por la sección inicial de la probeta.
Δl:Alargamiento,def. longitudinal del cuerpo originada por el esfuerzo.
Ø:Estricción, es el máxima reducción de la sección transversal de la probeta.
ENSAYO DE TRACCION:
Grafico para el acero(esquemático).
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O:comienzo del ensayo.
A: (δp)Limite de
proporcionalidad
B. (δz)Limite elástico
aparente o superior de
fluencia.
C:Incremento de la carga por
endurecimiento.
D:(Qm)Carga máxima.
E:Rotura
ENSAYO DE TRACCION:
Grafico para el acero(real).
Se pueden observar los mismos
puntos de la figura
anterior,luego del punto 3 se
presenta la zona de fluencia.
Se grafica Tensión en función
de deformación.
ENSAYO DE TRACCION:
Interpretación del grafico
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Zona 0-A:Periodo elástico, se representa por una recta que pone de manifiesto la
proporcionalidad entre alargamiento y carga que la produce,Ley de Hooke.Los aceros
retoman su longitud inicial al cesar la carga no sobrepasando el punto A.
Zona A-B:Zona de alargamiento seudoelástico, Se presenta un pequeño tramo
ligeramente curvo que es prácticamente la continuación de la recta.Se le suma a los
alargamientos elásticos una pequeña deformación que es incluso recuperable en el
tiempo.Por lo tanto al punto B se lo denomina Limite Elástico Aparente o Superior de
Fluencia.
Zona B-C:Zona de fluencia o escurrimiento,comienzan oscilaciones a pequeños avances y
retrocesos de la carga, dejando una importante deformación permanente del material,el
mismo escurre sin aumento considerable de carga,las oscilaciones denotan que la fluencia
no se produce simultáneamente en todo el material.Este fenómeno es una significativa
característica de los aceros dúctiles.
Zona C-D:Zona de alargamiento homogéneo,se produce luego de concluida la fluencia,por
causa de la deformación se produce un efecto de endurecimiento conocido con el nombre
de “ACRITUD”.El material al deformarse aumenta su capacidad de carga hasta un máximo
que será el punto D,las deformaciones son grandes y en toda la pieza. Al llegar a D se
concentran las deformaciones en una zona especifica(estricción).
Zona D-E:Zona de estricción, en este periodo la ACRITUD subsiste, pero, no puede
compensar la rápida disminución de algunas secciones transversales que sufre la
probeta,por lo tanto desciende la carga hasta la fractura
ENSAYO DE TRACCION:
Probetas
En la figura se observan
imágenes de una probeta
antes y después de ser
ensayada.Se resalta la
estriccion en el medio de la
probeta.
ENSAYO DE TRACCION:
Probetas, tipos de fracturas
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Fractura dúctil: La superficie
de fractura presenta una
parte plana y un labio de
corte (formando unos 45º
con la dirección del esfuerzo)
lo que confiere a la fractura
una apariencia de “copa y
cono” y aspecto fibroso. En
placas delgadas toda la
superficie de fractura puede
ser un labio de corte.
ENSAYO DE TRACCION:
Probetas, tipos de fracturas
Fractura frágil: No presenta
deformación plástica ni
estricción. La superficie de
fractura suele formar unos
ángulos concretos con las
direcciones de tensiones
máximas.
ENSAYO DE TRACCION:
Probetas
La PROBETA es el material a ensayar,podemos tener del tipo:
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Industriales;se utiliza el material sin mecanizar tal como se
entrega para su utilización.
Normalizadas;Son mecanizadas de acuerdo a una norma
especifica,como,SAE,DIN,IRAM,A.S.T.M.
Proporcionales;Se fabrican en proporción por razones
dimensionales o del equipo de tracción.
ENSAYO DE TRACCION:
Probetas;Proporcionalidad
PARA NORMALIZAR PROBETAS DEBEREMOS TENER
EN CUENTA
LAS SIGUIENTES RELACIONES:
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PARA UNA PROBETA NORMAL LARGA
CILÍNDRICA
L0 = 10 d0. (L0: longitud ; d0; diámetro de la barra
en la zona calibrada)

PARA UNA PROBETA NORMAL CORTA
CILÍNDRICA:
L0 = 5 d0. (L0: longitud ; d0; diámetro de la barra en
la zona calibrada )
PARA OBTENER PROBETAS NORMALIZADAS SEGÚN
NORMA IRAM VALE LA RELACION:
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L0 = S0 (Si ahora introducimos L0 = 10 d0);
L
S
L0 = 11.3S0 PROPORCIONAL LARGA (donde
S0 es la sección en la zona calibrada)
L0 = 5.65S0 PROPORCIONAL CORTA
ENSAYO DE TRACCION:
Probetas;Tolerancias
Para probetas cilíndricas se
tienen en cuenta según
norma IRAM las
tolerancias:
DIMENSIÓN
SECCION DE LA
PROBETA
NOMINAL
(mm.)
entre 3 y 6
Diametros de las
entre 6 y 10
probetas mecanizadas
entre 10 y 18
de seccion circular
entre 18 y 30
TOLERANCIA DE
MECANIZADO
(mm.)
TOLERANCIA
DE FORMA




0,03
0,04
0,04
0,05
ENSAYO DE TRACCION:
Probetas rectangulares
Probeta sección rectangular
ENSAYO DE TRACCION:
Probetas;Tolerancias
Para probetas
rectangulares se tienen
en cuenta según norma
IRAM las tolerancias:
DIMENSIONES DE LAS PROBETAS PROPORCIONALES PARA PRODUCTOS DE ESPESOR MAYOR DE 4mm. Y
MENOR DE 20mm.(SECCIONES RECTANGULARES)
ESPESOR e DEL
MATERIAL (mm.)
PROBETA
e
LARGA
e
LARGA
CORTA
CORTA
LONGITUD
INICIAL L0 (mm.)
LONGITUD
CALIBRADA Lc
(mm.)
LONGITUD
TOTAL Lt
(mm.)
SIMBOLO DE
ALARGAMIENTO
b (mm.)
11.3S0
5.65S0
170
270
20
95
195
20
11.3S0
5.65S0
220
320
20
10
5
10
120
220
20
5
ENSAYO DE TRACCION:
Probetas;Influencia de la temperatura
en el ensayo
En el grafico se presenta la variación de la resistencia del material por efecto de la
temperatura para el acero dulce(observar que presenta un mínimo y máximo)
ENSAYO DE TRACCION:
Probetas;Influencia de la temperatura
en el ensayo
En el grafico se presenta la variación de la resistencia del material por efecto de la
temperatura para el acero moldeado(observar que presenta solo un máximo)
ENSAYO DE TRACCION:
Probetas;Influencia de la temperatura
en el ensayo
Se presenta la variación de la resistencia del material por efecto de la
temperatura para otros materiales como Fundición,Aluminio y Cobre.
ENSAYO DE TRACCION:
Diagramas de ensayos reales
Se observa un diagrama
de ensayo de tracción
construido a mano en la
UBA en el año 1945.
ENSAYO DE TRACCION:
Diagramas de ensayos reales
Se observa un diagrama
de ensayo de tracción
obtenido con el equipo
EMIC del Laboratorio
de Ciencia de los
Materiales de la UNLu
ENSAYO DE TRACCION:
Diagrama de probeta 1,material SAE
1010 redondo de 6mm.
ENSAYO DE TRACCION:
Diagrama de probeta 2,material SAE
1010 redondo de 6mm.
ENSAYO DE TRACCION:
Diagrama de probeta 3,material SAE
1018 aleteado redondo de 6mm.
ENSAYO DE TRACCION:
Diagrama de probeta de chapa acero
inoxidable 1mm. De espesor
ENSAYO DE TRACCION:
Diagrama de probeta de chapa laminada en
caliente sin decapar de 2.49mm. de espesor
ENSAYO DE TRACCION:
Diagrama de probeta redonda proporcional
larga de 5mm. de diámetro, SAE 1040
ENSAYO DE TRACCION:
Diagrama de probeta redonda proporcional larga
de 5 mm. de diámetro, SAE 1010 trafilado
ENSAYO DE TRACCION:
Diagrama de probeta de fleje (para sujetar
chapa) de 0.77 mm. de espesor