ensayo de tracción / tecnologia de materiales
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Descripción de los ensayos de tracción aplicados al diseño de productosTRANSCRIPT
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Ensayos de tracciónTecnología de Materiales
Alberto Rosa Sierra, Dr. Ing.Francisco J. González Madariaga, Dr. Ing.
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Mango antideslizable
Cámara de absorción de vibración
Cuerpo de FibraComp®
Superficie de baja fricción
Filo de ultraalta resistencia
Geometría optimizada de la hoja
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Cuando se somete una piezade metal a una fuerza de tracción se produce la deformación del mismo.
Si el metal recupera sus dimensiones cuando se elimina la fuerza, se dice que ha sufrido una deformación elástica.
No puede soportarse mucha deformación elástica porque los átomos se desplazan de sus posiciones originales, pero sin alcanzar posiciones nuevas
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Cuando el metal se deforma tanto que no puede recuperar totalmente sus dimensiones originales, se considera que ha
sufrido una deformación plástica, en la cual los átomos se desplazan continuamente
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La propiedad de algunos materiales de ser extensamente deformados sin llegar a la fractura es
una de las más útiles en la fabricación de productos.Por ejemplo, la gran deformación plástica a que puede
ser sometido el acero de cofres y puertas de automóvil sin llegar a la fractura
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Información que aportan
Esfuerzo de tracción
Rigidez
Resistencia a la tracción
Tenacidad
Fuerza de tracción por unidad de superficie soportada por la probeta durante el ensayo
Representa la resistencia del material a la deformación
Esfuerzo máximo soportado por la probeta antes de romper
Representa el trabajo requerido para romper el material
Impacto
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En el ensayo de tracción, una muestra de material se estira a
velocidad constante hasta la fractura, que se produce en un
tiempo relativamente corto.
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Desplazamiento (mm)
Curva Fuerza / Desplazamiento
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Regiones de la curva Fuerza / Desplazamiento
σ
ε
Región de deformación elástica
Región de deformación plástica
Región de ruptura
El material regresa a su forma original
El material no puede recuperarse por cambios en
su microestructura
El material falla por la deformación plástica
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Curva Tensión / Deformación
Cociente entre carga aplicada y sección transversal
Tensión σ (MPa)
Deformación ε (mm/mm)
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Ejemplos de Curvas σ / ε
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Resistencia a tracción
Máxima tensión que el material es capaz de soportar durante el ensayo
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La fractura es la separación de un sólido en dos o más piezas.
Se distinguen dos tipos:La fractura dúctil tiene lugar
después de una deformación plástica intensa
Son menos frecuentes que las frágiles, su principal causa es el
exceso de carga
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La fractura frágil se produce en forma rápida, con una propagación veloz de la fisura
Las fracturas frágiles ocurren normalmente por la existencia de defectos en los materiales.
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Propiedades obtenidas
1. Módulo elástico, E2. Límite elástico, Rp0.23. Resistencia a tracción, Rm4. Ductilidad, 100 x ε rotura5. Tenacidad
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Módulo Elástico
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Módulo de elasticidad en la primeraparte del ensayo, si la fuerza sobre laprobeta desaparece, la misma vuelvea su longitud inicial. La tensión ydeformación siguen una relación linealque viene determinada por la Ley deHooke
E = σ / ε donde E = módulo de elasticidad ó de Young
Está relacionado con la fuerza del enlace entre los átomos del material.
Módulo Elástico
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Límite elástico Rp0.2es el nivel de tensión al que un material muestra una deformación plástica significativa.
Es arbitrario y normalmente se determina cuando se produce una deformación del 0,2%
Límite Elástico
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Resistencia a la tracción Rm es la máxima tensión que se alcanza en la curva tensión-deformación. Si el material tiene porosidad o inclusiones, estos defectos pueden producir un descenso de la resistencia máxima respecto al valor normal.
Resistencia a la tracción
Rm
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Porcentaje de alargamiento este valor proporciona un valor de la ductilidad del metal.
Tiene importancia no sólo como medida de la ductilidad, sino también como índice de la calidad del material. Si existe porosidad o inclusiones, o deterioro debido a sobrecalentamiento, el porcentaje decrecerá por debajo del valor normal.
Ductilidad
100 x ε rotura
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Coeficiente de Poisson
El coeficiente de Poisson es una constante elástica que proporciona una medida del estrechamiento de sección de un prisma de material elástico lineal e isótropo cuando se estira longitudinalmente y se adelgaza en las direcciones perpendiculares a la de estiramiento
3%
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Isotropía Anisotropía
Isotropía, es la característica de los cuerpos cuyas propiedades físicas no dependen de la dirección en que son examinadas. Es decir, se refiere al hecho de que ciertas magnitudes vectoriales conmensurables, dan resultados idénticos con independencia de la dirección escogida para dicha medida. Cuando una determinada magnitud no presenta isotropía se dice que presenta anisotropía.
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Tenacidad
Energía total que es capaz de absorber un material durante el proceso de deformación plástica hasta la rotura
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Ensayos de flexión