Informe Ensayo de Traccion

ENSAYO DE TRACCION JHON FRANKYN PRIETO VILLAMIZAR CAMILO ANDRES HERNANDEZ BARRAGAN Estudiantes de ingeniería mecánica Universidad de pamplona

Resumen. Este ensayo consiste en someter una varilla corrugada de acero y una varilla de latón, denominada probeta, de sección uniforme y conocida, a una fuerza de tracción que va aumentando progresivamente. En forma simultánea se van midiendo los correspondientes alargamientos de la probeta. Con los resultados de la elongación de la probeta, se puede graficar una curva de carga contra alargamiento, que generalmente se registran como valores de esfuerzo y deformación unitarios, y son independientes de la geometría de la probeta

OBJETIVO: Aprender a efectuar y analizar la prueba de tensión de materiales metálicos. Determinando aspectos importantes como la resistencia y el alargamiento de estos. OBJETIVOS ESPECÍFICOS 

  

Determinar en la grafica obtenida los puntos más importantes que se relacionan con las propiedades mecánicas de los materiales. Analizar la información que suministra del proceso de rotura de una probeta de una aleación por cargas axiales Comparar el comportamiento a la tracción entre un material dúctil y uno frágil. Relacionar los diferentes puntos críticos del diagrama esfuerzo-deformación con los cambios estructurales de la materia.

Tanto la ductilidad, como la resistencia. El valor de resistencia es directamente utilizado en todo lo que se refiere al diseño. Los datos relativos a la ductilidad, proveen una buena medida de los límites hasta los cuales se puede llegar a deformar el acero Normalmente se deforma una probeta hasta rotura, con una carga de tracción que aumenta gradualmente y que es aplicada úniaxialmente a lo largo del eje de la probeta.

MARCO TEORIO ENSAYO DE TRACCION Uno de los ensayos mecánicos tensióndeformación más común es el realizado a tracción. El ensayo de tracción puede ser utilizado para determinar varias propiedades de los materiales y se realiza con la máquina Universal. La versatilidad del ensayo de tracción radica en el hecho de que permite medir al mismo tiempo,

Figura 1. Muestra un esquema de una máquina para ensayos de tracción. En ellas se estira la probeta a una velocidad constante.

Al iniciarse el ensayo, el material se deforma elásticamente; esto significa que si la carga se elimina, la muestra recupera su longitud inicial. Se dice que el material sobrepasó su límite elástico cuando la carga es de magnitud suficiente para iniciar una deformación plástica, esto es, no recuperable. En otras palabras, el

material no recupera su longitud inicial si se elimina la carga aplicada. El esfuerzo alcanza su máximo en el valor de resistencia máxima a la tensión. En este valor de esfuerzo, se forma en la probeta una estricción o cuello, la cual es una reducción localizada en el área de la sección transversal, en la que se concentra todo el alargamiento posterior. Una vez formado este cuello, el esfuerzo disminuye al aumentar la deformación y continúa disminuyendo hasta que la probeta se rompe.

Alargamiento:(e) referido a una magnitud medida L, se determinará mediante el cociente entre la longitud alargada (Dl) y la medida inicial (L). Tendrá la expresión

Límite de elasticidad: (sE) es la tensión hasta la cual no se presentan deformaciones permanentes

NORMAS ASTM E8-61T

Figura 2. La forma de la probeta al inicio, al momento de llegar a la carga máxima y luego de la ruptura

Los ensayos de tracción se realizan en materiales metálicos (aluminio y probeta de acero). Existen diferentes normas para realizar el ensayo de tracción, DIN 53455, ISO/DP 527, ASTM Con los resultados de la elongación de la probeta, se puede graficar una curva de carga contra alargamiento, que generalmente se registran como valores de esfuerzo y deformación unitarios, y son independientes de la geometría de la probeta (ver Figura N°3)

En general los datos recogidos de este ensayos son el modulo de elasticidad (Módulos of elasticity) la resistencia a la fluencia (Yield Strenght) la resistencia ultima o a la tracción (Tensil Strenght) y el punto de rotura (Break Strengh). Los dos primeros datos se relaciona como parámetro de diseño, el tercero como parámetro de calidad en el proceso de fabricación y el último es una medida adicional de caracterización del material. La fractura de la probeta se analiza para valorar el tipo de falla del material (fractura frágil, dúctil o mixta). Definiciones generales (Tomadas del ASTM E8-61T) Probeta: Puede ser cilíndrica o plana, roscada o sin rosca, dependiendo de la cantidad y forma del material que se tenga disponible, en las siguientes figuras se muestran las dimensiones y formas de cada una de estas.

Figura3. Diagrama de rotura por tracción. Ahora, definiremos algunos conceptos necesarios para aplicar en el cálculo de esfuerzos de tracción:

Figura 4. Probeta plana

Esfuerzo Vs Deformación. El valor obtenido para el limite de proporcionalidad depende de la precisión de las mediciones de esfuerzo y linealidad y de la escala de la grafica. Este valor no tiene gran aplicación en los cálculos de ingeniería. Figura 5. Probeta cilíndrica

Figura 6. Varios tipos de extremos para las probetas cilíndricas

Ductilidad: La habilidad de un material de deformarse plásticamente antes de fracturarse, esta puede evaluarse en función de la elongación o reducción de área para la prueba de tensión Zona Elástica: Es la zona donde se establece una correlación lineal o cuasilineal entre las tensiones axiales σ y las deformaciones unitarias Є. El campo de tensiones en que se cumple la correlación lineal σ =E.Є es el campo elastico y es la base para el calculo de elasticidad Modulo de elasticidad (E): Es la constante que correlaciona la tensión y la deformación en el campo elástico E=Є/σ. Este modulo cuantifica las tensiones difícilmente medibles a partir de las deformaciones caules pueden medirse sin excesiva dificultad. Limite de proporcionalidad: Es el esfuerzo máximo en que el esfuerzo y la deformación permanecen directamente proporcionales. El limite de proporcionalidad es el punto de la primera inflexión de la línea recta de la curva

Límite elástico convencional: (Yield Strenght): El esfuerzo por conveniencia, al cual se considera que empieza la deformación plastica. Este esfuerzo puede especificarse en términos de (a) Una desviación especifica de una relación lineal Esfuerzo-Deformación (b) Una extensión total especifica o (c) un esfuerzo máximo o un mínimo medido durante una fluencia discontinua. Resistencia a la tracción: (Tensil Strenght) El máximo esfuerzo de tensión al cual el material es capaz de soportar en la prueba tensióndeformación en una probeta llevada a fractura. Punto de cedencia: Es una propiedad que tienen los aceros blandos no endurecidos y algunas otras aleaciones. Es una indicación del límite de la acción elástica. El punto de cedencia es un esfuerzo en el que se produce primero un aumento notable de deformación, sin que haya un aumento de esfuerzo. Por lo general hay dos puntos de cedencia, uno superior y el otro inferior. En general, los materiales que presentan este comportamiento tienen una fluencia discontinua. Fluencia discontinua: (Discontinuous yieding) Fluctuación de la fuerzo observada al inicio de la deformación plástica debido a una deformación localizada. No necesariamente aparece como una línea discontinua. Esfuerzo de fluencia superior: (Upper yield strenght) El primer esfuerzo máximo (primer esfuerzo con pendiente igual a cero) asociado con una fluencia discontinua.

Elongación del punto de fluencia: La deformación (expresada en porcentaje) medida desde el primer punto de pendiente cero en la grafica esfuerzo deformación hasta el esfuerzo de endurecimiento uniforme. Cubre todo los puntos de deformación discontinua. Tenacidad: Es la capacidad de un material para absorber energía hasta el punto de ruptura, y se determina midiendo el área que queda bajo la curva de esfuerzo deformación. Esto no es en realidad, una indicación exacta de la tenacidad, porque la muestra no se deforma uniformemente en toda su longitud, y por lo tanto, no absorbe energía e manera uniforme en todo su volumen. Las unidades de la tenacidad se encuentran multiplicando el esfuerzo por la deformación, dando las unidades (lb-in/in3) que es energía absorbida por unidad de volumen. Generalmente se utilizan otro tipo de ensayos más específicos para determinar la tenacidad de los materiales. Aspecto de fractura: Depende de la composición y el historial de la muestra (tratamientos mecánicos o térmicos). Los metales y las aleaciones dúctiles y aceros templados de bajo contenido de carbono sufren fractura de copa o fractura parcial de copa. En materiales duros o aceros de alto contenido de carbono y endurecidos por tratamientos térmicos tienden a producir una fractura tipo estrella. El hierro fundido, que carece de ductilidad no produce ensanchamiento en forma de cuello de botella y tiene una superficie de fractura que tiende a forma un plano en ángulos rectos a la dirección de la carga. Aplicación de carga y mediciones: Las cargas se aplican ya sea mecánica o hidráulicamente, se prefiere la ultima debido a sus capacidades mayores y bajos costos. Las cargas son realizadas por la Maquina Universal de Ensayos, se conoce así debido a que puede adaptarse para realizar adicionalmente ensayos de compresión, curvatura y flexión. En el caso de las hidráulicas,

la carga se aplica mediante una bomba hidráulica que hace pasar el aceite a presión en un cilindro que eleva el pistón y este a su vez este eleva el cabezal móvil de tensión y la mesa. La muestra se ajusta con mordazas de diferentes tamaños según la forma de la probeta, que están ubicadas en el cabezal móvil y el cabezal fijo. El desplazamiento, la carga o la velocidad de la maquina se fijan inicialmente en el sistema, el cual le suministra los datos al encoder que controla dichos parámetros accionando válvulas de aproximación y precisión en el interior del equipo. Es necesario una alineación correcta de la probeta para asegurar que la muestra solo este sometida a cargas axiales y uniformes sobre la probeta. Mediciones de la deformación: La deformación se puede medir de forma mecánica, eléctrica, electromecánica u óptica. En este experimento se utiliza la forma mecánica basado en el troqué de los tornillos sin fin. La deformación es definida como el cambio en la longitud por unidad de longitud. Esta medida se calibra en el sistema y se reporta digitalmente. Adicionalmente se utilizan extensómetros, que son regletas de precisión que se adaptan directamente a la probeta. Resilencia: Es la energía absorbida en la zona elástica del material Porcentaje de reducción de área. PROPIEDADES MECANICAS ACERO DE CONSTRUCCION

DEL

El acero es sin duda hoy por hoy la materia prima más utilizada en el mundo. El motivo principal está centrado en la variedad de usos que se le puede dar, y la versatilidad de sus propiedades mecánicas. Otra ventaja, es que algunas de estas propiedades pueden ser modificadas para ajustarse al destino final que se le quiera dar al producto. La varilla está fabricada de acero, que es Una aleación de hierro y carbono, con propiedades mecánicas que la

hacen muy resistente y a la vez flexible cuya superficie está provista de salientes llamadas corrugaciones.

tendremos que ésta es la fuerza máxima por unidad de área, que puede soportar el acero al ser estirado. La maleabilidad es la capacidad que presenta el acero de soportar la deformación, sin romperse, al ser sometido a un esfuerzo de comprensión.

Tabla 1.propiedades mecánicas (teóricas) la varilla de acero corrugada.

Tabla 2.dimensiones (teóricas) varilla de acero corrugada

Dentro de las propiedades podemos mencionar las siguientes: • Ductilidad • Dureza • Resistencia • Maleabilidad • Tenacidad

Finalmente, la tenacidad viene siendo la conjugación de dos propiedades: ductilidad y resistencia. Un material tenaz será aquel que posee una buena ductilidad y una buena resistencia al mismo tiempo.

Los llamados aceros de construcción, son básicamente aceros al carbón, los cuales presentan elementos residuales como el manganeso, azufre, fosforo y silicio en cantidades consideradas normales. Dependiendo del porcentaje de carbono en el acero, eleva algunas propiedades mecánicas como, la resistencia, dureza templabilidad. Sin embargo rebaja propiedades como el punto de fusión, la tenacidad, alargamiento, soldabilidad y forjabilidad.

Figura 7. Especificaciones de los datos de la varilla

La primera de ellas, la ductilidad, se refiere a la capacidad del acero para deformarse, al soportar esfuerzos de tracción sin llegar a la rotura.

Otras consideraciones un poco mas especificas acerca de los aceros al carbono son los siguientes:

La dureza se define como la propiedad del acero a oponerse a la penetración de otro material.

 Ductilidad y homogeneidad.  Valor elevado de la relación resistencia mecánica/límite de fluencia.  Soldabilidad.

Analizando el caso de la resistencia, específicamente el de la resistencia a la tracción,

 Apto para ser cortado por llama, sin endurecimiento.  Resistencia a la corrosión, razonable. Además los aceros al carbono presentan un factor de alargamiento por tracción no mayor al 20%. PROPIEDADES MECANICAS DEL LATON El Latón es una aleación de cobre y zinc, cuyas Proporciones pueden variar en función de las propiedades requeridas. Su uso está extendido en productos decorativos y ornamentales debido a su apariencia dorada, aunque las aplicaciones son mucho más extensas, abarcando desde armamento, hasta, condensadores, terminales eléctricos o perfiles.

Grafica 1. Esfuerzo- deformación acero

El latón presenta las siguientes propiedades mecánicas:  Una buena resistencia mecánica. Una de sus propiedades más típicas en la dificultad de producir chispas por impacto mecánico, propiedad a su vez atípica en el resto de las aleaciones.  Se vuelve quebradizo cuando se calienta a una temperatura próxima al punto de fusión.  Resistencia a la tracción: 350 MPa  Resistencia a la compresión : 120 MPa  Elongación AK: 20%  Dureza HB: 80  Deformación: 100% en flexión en caliente y un 30% en flexión en frío.  Resiliencia (KCU): aprox. 3 daj/cm2  Decoletaje: 70%  Elevada resistencia a la corrosión.

Grafica 2. Esfuerzo-deformación latón.

Grafica 3. Comparación entre acero y latón.

RESULTADOS OBTENIDOS T1= teórico (atreves del software Trapezium) T2= valor teórico estándar. E =experimental

Varilla De Acero Corrugada (Da-42) (3/4) Esfuerzo de fluencia (σy)………………...423,73 MPa Esfuerzo de rotura. (σr)…………………..622,88 MPa Max. Esfuerzo de tensión (σuts)………...710,001 MPa Deformación máxima (max)………...0,3004 mm/mm Modulo de elasticidad (E)……..…...…2,34 (104)MPa Tenacidad (t)………………………….…169,94MPa Resilencia (Ur)……………………...……32,50M Pa Reducción de área E. (∆A)… ………....0,75649 cm2 Reducción de área E. (%∆A)….…………….27, 84% Alargamiento relativo E. (∆L)………………...20 mm Alargamiento relativo E. (%∆L)…………….…..10% Alargamiento T1. (∆L)…………………..60,0800 mm Alargamiento T1. (%∆L)…………….……….30,04% % error (∆L) T1 entre E………………………..66,7% % error de área. T2 entre E…………..………..4,66% % error del diámetro T2 entre E………………1.05% % error esfuerzo fluencia. T2 entre T1...............2,84% % error Max. Esfuerzo tensión. T2 entre T1…... 14,88% % error (% alargamiento). T2 entre T1…………641,11% % error (% alargamiento). E entre T1…………….11.11%

Varilla De latón (1/2) Esfuerzo de fluencia (σy)……………….458,031 MPa Esfuerzo de rotura. (σr)………………....466,763 MPa Max. Esfuerzo de tensión (σuts)………...469,428 MPa Deformación máxima (ϵmax)………...0,1316 mm/mm Modulo de elasticidad (E)…………….4,51(103) Mpa Tenacidad (t)………………………….…50,968 MPa Resilencia (Ur)………………….....………1,49 MPa Reducción de área E. (∆A)……….…….....13,58 mm2 Reducción de área E. (%∆A)….…………….10,72% Alargamiento relativo E. (∆L)………………..18 mm Alargamiento relativo E. (%∆L)………...………..9% Alargamiento T1. (∆L)………………….....26,538mm Alargamiento T1. (%∆L)…………….………...13,2% % error (∆L) T1 entre E…………………..…..32,17% % error Max. Esfuerzo tensión. T2 entre T1…... 34,12%

TIPO DE FRACTURA Analizando las fracturas de las varillas podemos decir que en la varilla de acero corrugada de ¾ se presento una fractura dúctil ya que antes de la fractura se presento una deformación plástica esto debido a la capacidad de absorción de energía formado así un encuellamiento en la varilla, y también un retorcimiento y desgarre. Físicamente antes de la fractura se pudo observar que era un fractura dúctil ya que le proceso fue más lentamente a medida que la grieta avanzaba. Esto se logro medir mediante el porcentaje de reducción de área q fue de (27, 84%) y en términos del alargamiento q fue de (20 mm)

Figura 8. Encuella miento del acero

Observando ya el tipo de fractura se puede decir que es una fractura copa cono. Ya que se inicia una estricción se forman pequeñas cavidades formando así una grieta y propagándose para así finalizar con una fractura. Y esa fractura presenta en su parte interior un aspecto fibroso e irregular.

Figura 9. Fractura del acero

Mientras que en la varilla de latón de ½ no se puede decir lo mismo ya que este ensayo no es muy válido para analizar la fractura de tracción debido a que esta fractura se presento a una distancia la mordaza inferior a 20 mm. Pero si es válido decir que la anterior fractura presenta una fractura frágil ya que no absorbió

energía formando una grieta y propagándose muy rápidamente con muy poca deformación y la dirección de propagación de la grieta es casi perpendicular a la dirección de la tensión aplicada todo lo contrario a la grieta de la varilla de acero que fue a una dirección de 45° debido a la acumulación de tensiones de cizalla donde se acumularon las dislocaciones.

Figura 10. Fractura del latón.

ANALISIS DE RESULTADOS. De acuerdo a la grafica 1, obtenida después de realizar el ensayo de tracción a la `probeta, se determino que (en caso de no saberlo) la gráfica era una representación característica de un metal. El acero mostraba un comportamiento característico de un material tenaz, a pesar de que presento una fractura semidúctil, la prolongación de la grafica después del punto de fluencia indica que el acero tiene una ductilidad moderada. Al relacionar el alargamiento de la probeta obtenido después del ensayo que fue de 20mm con el porcentaje de alargamiento teórico que es de 18mm para una varilla corrugada de ¾ de pulgada se puede aducir que el porcentaje de error de 11.11% corresponde a una dispersión de los datos causada por múltiples factores, entre ellos la acción del operador, la calibración del aparato de medida. Además de inhomogeneidades presentes en el material causadas durante el proceso de fabricación del metal. Debido a que la probeta presento una fractura dúctil se podría hacer un estudio fractografico

para determinar los detalles topográficos de la superficie de fractura, encontrándonos con hoyuelos que representarían las mitades de las micro cavidades que se formaron y se separan durante el proceso de fractura. Además de poder determinar el lugar de iniciación de la grieta. Observando los resultados para el latón. Se puede deducir que se comporta como un material frágil ya que en su grafica de esfuerzo deformación se puede apreciar que tiene poca deformación plástica. Y la fractura se presenta muy cerca del esfuerzo de fluencia esto se dio mediante el análisis de la grafica 2 y figura 10.. Aunque es valedero decir que estos resultados no son muy confiables para predecir que sea un material frágil ya que él hubiera podido deformarse un poco más si no se hubiera presentado un esfuerzo cortante en la mordaza inferior, por esta razón el porcentaje de error del máximo esfuerzo de tensión es de 34,12%. Pero analizando los datos obtenidos sin importar que se hubiera fracturado por la parte inferior de la mordaza. Podemos decir que es un material con poca ductilidad ya que el porcentaje de reducción de área y el alargamiento relativo porcentual equivalen a un 10,72 y un 9% y estos son porcentajes pequeños. Y al mismo tiempo también posee poca tenacidad ya que es una material que absorbe muy poca energía tanto en la zona elástica como en la zona plástica, obteniendo así, una tenacidad de 50,968 Pa. También se puede observar que los tres puntos críticos, limite de fluencia, la resistencia a la tensión y el esfuerzo de rotura del diagrama esfuerzo deformación corresponden a 458,031 MPa, 469,428 MPa y 466,763 MPa respectivamente. Los cuales son muy cercanos entre sí, esto nos permite deducir que el material después de que pasa la zona elástica su ruptura llega muy pronto deformando tan solamente 0,1316 mm/mm. Aunque se deforma muy poco tiene una buena resistencia de 4,51(103) Mpa.

Analizando los resultados para la varilla de acero y la del latón, se puede decir que en ambos la resistencia es muy buena, aunque la del acero es mucho mayor que la del latón debido a su modulo de elasticidad. El acero tiene mayor capacidad de absorber energía en la zona elástica que el latón esto se puede apreciar en su resilencia que es de 32,50 MPa comparada con la del latón que fue de 1,4 MPa. Pero el latón se diferencia del acero debido a su mayor fragilidad esto se puede observar tanto en la graficas 3 como en el tipo de fractura o mediante el porcentaje de reducción de área y porcentaje de elongación que fueron mucho menores para este. Pero si analizamos el comportamiento del latón en comparación con el acero antes de presentarse las deformaciones plásticas se puede observar que el latón tiene un punto de fluencia mucho mayor que el del acero lo cual me indica que a nivel interatómico el latón puede enlongar mas sus enlaces interatómicos que el acero. El acero en comparación con el latón es más tenaz debido a que el área bajo la curva esfuerzo-deformación es mayor en el acero que en el latón. Ver grafica nº3. El esfuerzo máximo de tensión en comparación con el punto de fluencia o esfuerzo de fluencia esta más distanciado en el acero que en el latón debido a que en el acero se presenta un mayor movimiento de dislocaciones en comparación con el latón que tiende a presentar un movimiento casi nulo de las dislocaciones.

AUTOEVALUACION 1. ¿Porque se dice que el diagrama esfuerzo deformación no es real? No es real por que en el diagrama esfuerzo deformación la área va a permanecer constaste y no es verdad, ya que en el proceso de tracción la área va cambiando continuamente hasta la rotura. La disminución en la tensión necesaria

para continuar la deformación una vez superado el máximo esfuerzo de tensión, parece indicar que la resistencia a la deformación plástica disminuye. Pero en realidad ocurre todo lo contrario. No obstante el área de la sección disminuye rápidamente dentro de la estricción que es donde ocurre la deformación. Esto produce una disminución en la capacidad de la probeta para soportar una carga, por esta razón el diagrama esfuerzo deformación no es real ya q este se obtiene con el área de la sección inicial antes de que el material comience a deformarse sin tener en cuenta la disminución de área de la estricción. 2. ¿Qué pasa a nivel micro estructural antes, durante y después del esfuerzo de fluencia? En la grafica esfuerzo-deformación el esfuerzo de fluencia es el punto donde la grafica pierde su linealidad y empieza a adoptar una forma parabólica. Antes de llegar a este punto el material tiene un comportamiento elástico debido a que es un cambio temporal de forma que sucede mientras una fuerza o esfuerzo se aplica al material. En la deformación elástica el cambio de forma lo causa la elongación en los enlaces interatómicos ya que no hay movimiento de dislocaciones debido a que en los materiales, los defectos como limites de grano, defectos puntuales y dislocaciones sirven como obstáculo a las dislocaciones, además las dislocaciones se encuentran rodeadas por átomos intersticiales, lo cual hace que el esfuerzo necesario para mover las dislocaciones a través de estos obstáculos o imperfecciones del material sea mayor y es conocido como esfuerzo de fluencia. A partir de este punto las dislocaciones han superado la energía de restricción que le s impedía moverse, y comienzan un movimiento a través de las direcciones de desplazamiento correspondientes a la estructura cristalina del material, alejándose de los átomos intersticiales de forma gradual.

3. ¿Qué pasa a nivel micro estructural durante la inflexión de la grafica? La inflexión de la grafica es producida por el movimiento de las dislocaciones que tratan de alejarse de los átomos intersticiales, al aumentar esta distancia interplanar de los planos de deslizamiento se reduce la energía necesaria para mover las dislocaciones, por consiguiente s reduce el esfuerzo aplicado.

4. ¿Con esta gráfica puede determinar la tenacidad del material? ¿Cómo se haría (matemáticamente) y porque no se utiliza comúnmente este ensayo para calcular esta propiedad? Si, con la grafica se puede determinar la tenacidad del material, debido a que la tenacidad de un material, es la capacidad que tiene el material para absorber energía antes de fracturarse, matemáticamente esta propiedad puede ser hallada determinando el área bajo la curva esfuerzo-deformación. La razón por la cual no se utiliza este ensayo para determinar esta propiedad es porque las velocidades consideradas para este ensayo son mucho menores, lo cual le permiten al material adquirir deformaciones plásticas, mucho mayores y para efectos de diseño estas deformaciones son consideradas para áreas transversales constantes, fenómeno que no ocurre en la práctica. Al igual que la tenacidad necesita ser asociada con la absorción de energía. Pero en tiempos relativamente cortos, es decir a velocidades de prueba altas (ensayo de impacto), ya que los materiales tenaces son utilizados generalmente para fabricar herramientas que están sujetas a impacto (martillo).

5. ¿Cómo sería la morfología de una falla por sobre esfuerzo? ¿Desde el punto de vista de la composición por que el latón se comporta frágil? La morfología presentada por la aplicación de un sobre esfuerzo puede adoptar una morfología de fractura dúctil o frágil; o puede ser una mezcla de las dos. Una fractura dúctil en un material ocurre después de una intensa deformación plástica y se caracteriza por la lenta propagación de la grieta. Durante el proceso de propagación de la grieta se presenta un encuella miento en la zona de estrangulamiento, mientras que interiormente se forman grietas que crecen y se fusionan hasta el punto de ruptura generalmente a 45 grados respecto al eje de tensión, produciendo una fractura de cono y embudo. La fractura frágil por lo general se produce a través de planos cristalográficos llamados planos de fractura y tiene una rápida propagación de la grieta, debido a que no se presenta o es casi nula la deformación plástica. La superficie de ruptura frágil es relativamente plana, con textura granular, como resultado de cambios en la orientación de los planos de descohesión de un grano a otro. El latón es una aleación de cobre (Cu) y cinc (Zn), en porcentajes comerciales de 70%Cu30%Zn y 60%Cu-40%Zn. Debido a que el cobre presenta una estructura cristalina FCC y el cinc una estructura cristalina HCP, estructuras con el mayor factor de empaquetamiento (distancias interplanares cortas), el movimiento de las dislocaciones es mínimo debido a que tiene pocos caminos por donde avanzar, aumentando de forma exponencial el esfuerzo necesario para mover las dislocaciones, formando grietas y por ultimo fracturando la probeta.

6. ¿Qué planos de deslizamientos estarían implicados en la deformación del material? Los planos que me permiten un movimiento de las dislocaciones y por consiguiente una deformación en el material, son aquellos planos de empaquetamiento compacto o los que tengan un empaquetamiento los mas compactos posible. Los planos de deslizamiento para el caso de la probeta de acero son {110; {112}; {123}. Los planos de deslizamiento para el latón son: Cu-{111} Zn-{0001}. A temperatura ambiente.

7. Explicar paso a paso los cambios estructurales ocurridos en los puntos críticos del diagrama esfuerzo tracción. Los puntos críticos en el grafico son: El esfuerzo de fluencia. El esfuerzo máximo de tracción. El esfuerzo de ruptura. En el punto de fluencia el material empieza a presentar deformaciones plásticas, debido a que el esfuerzo aplicado ha roto los enlaces interatómicos que le permitían al material deformarse elásticamente. Estas rupturas vienen seguidas del movimiento de las dislocaciones a medida que estas se mueven se van uniendo con otras dislocaciones por lo que el esfuerzo aumenta gradualmente produciendo en la probeta un encuella miento alrededor de la zona de estricción, el esfuerzo entonces alcanza su valor máximo cuando se presenta una reducción de área significativa en la zona de restricción que causa una disminución del esfuerzo aplicado. Esta disminución del esfuerzo viene acompañada de una disminución de área transversal en la zona de estricción

(encuella miento), hasta llegar a un punto de ruptura en donde el esfuerzo a superado las fuerzas intermoleculares que mantenían unidos los cristales del metal. CONCLUSIONES Se realizó un ensayo de tracción sobre una probeta de acero corrugada de acuerdo al procedimiento establecido por la norma ASTM E8-61T (American Society for Testing and Materials) y teniendo en cuenta las especificaciones para la probeta establecidas en la norma ICONTEC. La primera nombrada, permitió obtener las características mecánicas principales de dichos materiales a partir del análisis de la curva de tensión deformación y verificando de este modo las propiedades de acero y del latón. Según los datos obtenidos para cada material se concluyo que los datos obtenidos por medio del software son menos confiables q los obtenidos experimentalmente ya que los porcentajes de error del software comparados con los valores de las propiedades mecánicas de cada material son mayores que los obtenidos por medio de la parte experimental. La práctica realizada para el acero fue más exitosa que la realizada para el latón ya que el acero se fracturo por medio de la tensión realizada y no por las cortantes en la mordaza. Por observación de la superficie de rotura se puede decir que en el acero se presenta un esfuerzo de cizalla a un Angulo determinado debido a la acumulación de dislocaciones mientras que en la rotura del latón sucede lo contrario, debido a esto se puede deducir quien fue más frágil y cual más dúctil. Según el diagrama esfuerzo Vs Deformación no es real para analizar la tenacidad de un material ya que en que en él, se va a mantener constante el área y es algo que no sucede experimentalmente ya que el área durante la deformación plantica va variando.

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Verificar funcionamiento del software debido a que en el ensayo de tracción se pudo observar que los porcentajes de error entre el valor teórico y los tomados de software son mucho mayores que los obtenidos experimentalmente. Verificar el procedimiento para el ensayo de tracción de la probeta de latón debido a que esta rompió cerca a la mordaza inferior, considerándose este ensaño como nulo. Se recomienda realizar de nuevo el ensayo.