Informe #3 Ensayo de Traccion

INTRODUCCION La mayoría de los materiales son usados debido a sus buenas propiedades mecánicas, es por esto que dichas propiedades resultan tan importantes en la vida cotidiana. Entre los ensayos mecánicos más importantes tenemos el ensayo de tracción y el de dureza e impacto. El ensayo de tracción nos da como resultado el 80% de las propiedades mecánicas del material, razón por la cual es el más importante a la hora de evaluar como se comporta el material ante situaciones a las cuales estará sometido en su uso regular. En los ensayos esfuerzo – deformación, la fuerza para producir un alargamiento de manera uniforme se determina durante el periodo de ensayo. Los ensayos de tracción, no solo dan una indicación de la resistencia mecánica del material, sino también de su tenacidad. La tenacidad represente el área bajo la curva de la grafica de deformación, y es la energía absorbida por el material hasta que este rompe. Los materiales frágiles tienen muy baja tenacidad, mientras que los materiales los cuales presentan flujo en frío, son muy tenaces a causa de sus grandes elongaciones de ruptura. La fluencia es el punto donde el material cambio su comportamiento de deformación elástica a plástica. Se dice que el material posee una deformación elástica, cuando este se deforma y luego vuelve a la normalidad sin presentar cambios en su longitud. Una deformación plástica, es cuando el material se estira y este queda deformado al detener el estiramiento. El punto de fluencia se observa generalmente de una manera clara en la grafica de deformación (excepto para los materiales muy frágiles). Para los materiales frágiles, es necesario aplicar el método “OFFSET”, el cual consiste en trazar una recta paralela a 0.002 del inicio de la curva de deformación, y donde esta línea corta a la gráfica, se obtendrán los valores respectivos de esfuerzo y de estiramiento. Al someter un material al ensayo de tracción, siempre se origina una reducción de área transversal en un punto localizado de la muestra, esto es lo que se denomina “cuello”. El cuello incrementa su longitud hasta que se consume todo el material de la sección central de la probeta. Si se sigue halando el material “en frío”, el esfuerzo incrementa por lo general rápidamente y la fractura ocurre pronto.

2. OBJETIVOS Objetivos Generales

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Definir el ensayo de tracción como metodología experimental para la determinación de las propiedades mecánicas de los materiales.

Objetivos Específicos •

Reconocer los diferentes tipos de comportamientos en lo diferentes materiales metálicos.

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Obtener la curva de esfuerzo-deformación característica de un metal, así como las propiedades mecánicas respectivas, a partir de los puntos suministrado por el equipo.

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Reconocer e identificar el tipo de metal comparando el modulo de Young obtenido por las curvas de esfuerzo-deformación con los de la tabla ASTM. 3. LISTA DE MATERIALES Y EQUIPOS.

Materiales y equipos •

Vernier Marca: Mitutoyo, Rango:150mm, Apreciación; 0,05mm, Serial: 13193

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2 probetas metalicas .

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Dinamómetro Marca: Gunt Hamburg, Rango: 20KN, Apreciación: 500N, Serial: 037

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Extensómetro Marca: Gunt Hamburg, Apreciación: 0,01mm Rango: 0-1mm.

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1 Lápiz.

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1 Hoja de datos.

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1 pizarra.

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1 equipo de tracción Marca: Gunt Hamburg. 4. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL.

Se mostraran los siguientes de manera esquemática mediante pasos a seguir. Procedimiento experimental 1. Toma de medidas de la probeta (antes del experimento).

[2] Figura#1 Partes y Distancias importantes de una probeta

Con la ayuda de un vernier se tomaran y registraran de la probeta las distancias mostradas en la figura #1 De donde:

L: longitud extra. Lo: longitud Calibrada. do: diámetro.

En donde el do. Se debe tomar al menos en 2 partes distintas dentro de la zona calibrada, para corroborar que la probeta esta normalizada. En la probeta se debe señalar la longitud calibrada, es por ello que se debe marcar en las 3 partes mostradas en la figura#1 donde la 2da marca se encuentra a lo/2 de lo. 2. Montaje del equipo de tracción. Se colocara la probeta de base circular en las mordazas, luego de haber ajustado completamente la probeta, en la parte superior, junto con el cabezal móvil, se ajustara el extensómetro y dinamómetro, asegurándose que ambos se encuentren en 0. Luego de haber realizado el montaje del ensayo, se escogerán 3 personas para manipular el equipo.

3. Toma de datos (durante el ensayo) Para la toma de datos se seleccionaran 4 personas la cuales cumplirán un labor importante en la toma de datos. La primera de ellas estará a cargo de ver extensómetro, esta persona deberá decir la palabra “ya” cada vez que el instrumento marque 0,1 mm en forma consecutiva es decir 0,1 ; 0,2 ; 0,3… hasta alcanzar 1mm durante la 1ra revolución del extensómetro, luego la persona deberá decir la palabra “ya” cada vez que el instrumento marque 0,2 mm en forma consecutiva es decir 1,2 ; 1,4 ; 1,6… hasta que la probeta alcance la ruptura.

La segunda persona se encargara de estar atento a la 1ra persona, ya que cada vez que la primera persona diga “ya”, esta deberá decir en voz alta los KN que el dinamómetro marque. La tercera persona se encarga de operar la manivela que generara la carga, esta manivela debe ser operada a una velocidad constante y lenta, de manera que las 2 personas anteriormente nombradas puedan nombrar los datos sin ningún problema. Finalmente la cuarta persona estará a cargo de anotar los datos proporcionados por el dinamómetro y extensómetro en una tabla de datos. 4. Toma de medidas de la probeta (después del experimento). Se repetirán los pasos realizados en: “la toma de medidas de la probeta (antes del experimento).”

Actividad N° 1: Realizar las curvas:

Antes del Ensayo Tabla de medidas tomadas antes del ensayo

Probeta nº 1 Probeta nº 2

Lo (mm) 29.75 30.15

Lo extra (mm) 36.95 39.15

Do1 5.95 6.20

Do2 6.10 6.20

Promedio de Do 5.96 6.20

Durante el Ensayo Tabla de datos probeta nº 2

∆ L(mm) 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8

P(KN) 2,5 5 9,5 12 13 13 13,5 13,5

Tabla de datos probeta nº 1

∆ L(mm) 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8

P(KN) 7 10 13,5 14,5 14,5 14,5 15 15

0,9 1 1,2 1,4 1,6 1,8 2 2,2 2,4 2,6 2,8 3 3,2 3,4 3,6 3,8 4 4,2 4,4

13,5 14 14 14,5 14,5 14,5 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 14,5 14,5 14,5

4,6

14,5

4,8

14

5,0

14

5,2

13,5

5,4

13,5

5,6

13

5.8

15

6,0

12.5

6,2

11,5

6,4

11

6,6

11

6,8

10

7,0

9.5

7.2

9

0,9 1 1,2 1,4 1,6 1,8 2 2,2 2,4 2,6 2,8 3 3,2 3,4 3,6 3,8 4 4,2

15 15 15 15 14,5 14 14 14 13,5 13 13 12,5 12 11,5 11 10,5 10 9

Después del Ensayo Tabla de medidas tomadas después del ensayo

Probeta nº 1 Probeta nº 2

Lf (mm) 41.40 37.30

Df (mm) 3.20 3.20

Ecuaciones %Reducción de áreas= (Ao -Af)/Ao

%Alargamiento= (Lf -Lo) 100 / Lo

5. RESULTADOS OBTENIDOS.

Figura#2 de la

Curva Cargaalargamiento probeta nº 2

Figura#3 Curva Esfuerzo-Deformación de la probeta nº 2

Figura#4 Carga-Alargamiento de la probeta nº1

Figura#5 Curva Esfuerzo-Deformación de la probeta nº1

Actividad N° 2:

Probeta nº 1 Probeta nº 2

% reducción de áreas Es mayor a la del acero Es menor a la del latón

%Alargamiento 39.15 23.71

Coeficiente Elástico .

ANALISIS DE RESULTADOS Como se observa en la curva de esfuerzo-deformación (ingenieril), es fácil obtener valores importantes referentes a las propiedades mecánicas del material. Se obtuvieron el porcentaje de reducción de área y el % de alargamiento entre otros valores de interés. Se puede observar que el acero posee una alta resistencia mecánica, y que los valores obtenidos corresponden a los de un material dúctil y apto para ser usado en numerosas aplicaciones. 6. CONCLUSIONES Se realizó un ensayo de tracción sobre una probeta de acero torneada para dicho fin, de acuerdo a las normas ASTM, el cual permitió obtener las características mecánicas principales de dicho material a partir del análisis de la curva de tensión deformación y verificar de este modo las propiedades de estos aceros. Cabe destacar que la tensión de fluencia hallada por este método no es representativa del acero y se debe a que las velocidades de deformación son demasiado elevadas. Se obtuvo además un panorama general del mecanizado de la probeta y un ensayo de tracción..

8. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS. [1] “Ensayo de tracción”. Disponible en internet en: http://es.wikipedia.org/wiki/Ensayo_de_tracci %C3%B3n [citado 15/05/2010, 5:30pm] [2] “Ensayo de tracción”. Disponible en internet en: %C3%B3n [citado 15/05/2010, 5:50pm]

http://es.wikipedia.org/wiki/Fundici

[3] Prof. Militza J. Iriza Castro. (2008) “Manual de prácticas del laboratorio de materiales” Editorial Publicaciones, Práctica 2. [4] “Ensayo de tracción”. Disponible en internet en: http://www.monografias.com/trabajos38/traccion-en-metales/traccion-en-metales.shtml [citado 16/05/2010, 3:30pm]