ESCUELA POLITECNICA NACIONAL

INGENIERIA MECNICA

INFORME 1

TEMA: Ensayo de traccin en probetas metlica de seccin circular y

rectangular

GRUPO: Gr6

INTEGRANTES:

1. Ramiro Israel lvarez Vargas 1721822953

2.

Fecha: 29/10/2014

OBJETIVOS:

1. Evaluar las propiedades mecnicas del acero y sus formas de falla

2. Estudiar el comportamiento del acero en sus diferentes zonas, hasta

alcanzar la falla

3. Trazar la curva esfuerzo- deformacin unitaria para las probetas

ensayadas

4. Determinar si la probeta ensayada posee ductilidad o fragilidad

5. Familiarizar al estudiante con la materia.

RESUMEN:

En la prctica del 14 de Octubre del mismo ao observamos el ensayo de traccin

de una probeta metlica, gracias a esto pudimos darnos cuenta sus propiedades

con la grfica esfuerzo- deformacin. Lo que hicimos fue coger la pieza

maquinada, poner en la maquina universal de ensayos hasta que se rompa y as

obtener los datos.

ABTRACT:

In the practice in the 14 October 2014, observes the tensile test specimen of a

metal, we realized its properties with the graphic stress-strain. We did was take the

machined work piece, put in the universal testing machine until it breaks and get

the data.

Revisin terica

Se denomina traccn al esfuerzo interno a que est sometido un cuerpo por la

aplicacion de dos fuerzas q actuan en sentido opuesto, y tienden a estirarlo.

El ensayo de traccin es utilizado para determinar varias propiedades de los

materiales que son importantes para el diseo. Normalmente se deforma una

probeta hasta la rotura, con una carga de traccin que aumenta gradualmente y

que es aplicada unixicamente a lo largo del eje de la probeta.

Las probetas de ensayo para materiales metlicos se obtienen, generalmente por

mecanizado de una muestra del producto objeto de ensayo, o de una muestra

moldeada. En el caso de tratarse de productos que tengan una seccin constante

(perfiles, barras, etc.) o de barras obtenidas por moldeo, se pueden utilizar como

probetas las muestras sin mecanizar. La seccin de la probeta puede ser circular,

cuadrada o rectangular.

El diagrama esfuerzo-deformacin unitaria es una caracterstica del material

particular que se ensaya y contiene informacin importante sobre sus propiedades

mecnicas y el tipo de comportamiento. Un diagrama de esfuerzo- deformacin

unitaria para un acero estructural

El ensayo consiste en deformar una probeta por estiramiento uniaxial y registrar

dicha deformacin frente a la tensin aplicada. Se realiza en dinammetros o

mquinas de traccin con velocidad regulable y un registro grfico.

Materiales y Equipos Materiales:

Probeta normalizada de acero de seccin circular (ASTM E8)

Probeta normalizada de acero de seccin rectangular (ASTM A370)

Equipos:

Mquina universal de ensayos

Calibrador digital

Marcador

Maquina universal de ensayos

Procedimiento:

1. Verificar la calidad de los acabados y superficie de las probetas. 2. Marcar en las probetas los puntos para la medicin de la elongacin en

50mm. 3. Medir las dimensiones:

Probeta de seccin circular: tomar tres medidas de largo y dimetro de la probeta con un calibrador. Probeta de seccin rectangular: tomar tres medidas de largo y ancho de la probeta con un calibrador.

4. Comprobar las dimensiones de las probetas con las probetas con las requeridas en las normas utilizadas.

5. Colocar las mordazas correspondientes para cada tipo de probeta en la mquina universal de ensayos (Tipo cua o circulares)

6. Determinar la velocidad de carga segn los requerimientos de la norma. 7. Encender la mquina universal de ensayos. 8. Establecer la plantilla con la que se va a trabajar en el ensayo. Para este

caso se encuentra creada una en la memoria del programa TEST NAVIGATOR con el nombre ASTM_E8_TRACCIN.

9. Verificar que la mquina se encuentre en su posicin inicial (Return) y colocar la probeta en las mordazas.

10. Encerar la carga en la mquina universal de ensayos. 11. Iniciar el ensayo. 12. Observar la fluencia del acero, y el encuellamiento de la probeta. 13. Observar el tipo de falla de la probeta. 14. Obtener del software de la mquina universal de ensayos las lecturas de

deformacin y carga. 15. Medir la longitud final entre las marcas realizadas en la probeta. 16.

17. Comparar los resultados obtenidos con las normas de los materiales ensayados.

DATOS OBTENIDOS:

Pieza

Probeta Dimetro

Longitud Longitud Carga de Resistencia

inicial final mxima a la

traccin

(mm) (mm) (mm) (lb) (KSI)

Seccin circular

11,87 50 60,79 9030 101,9

Tabla de datos

Datos

(Probeta de acero)

Carga ENLONGACION Carga ENLONGACION

(Kg) (mm) (KG) (mm)

100.2 0.067 6000 4,63

200 0.13 6500 10,15

1000 2,84 7000 5,59

1500 2,96 7500 6,2

2000 3,07 8000 7

2500 3,17 8500 8,15

3000 3,27 9030 12,74

3500 3,37 8100 16,13

4000 3,47 7770 16,72

4500 3,57 7000 17,76

5000 3,68 6680 17,95

5500 4,22 2970 17,98

CALCULOS:

Deformacin Unitaria: =

Esfuerzo: =

rea: = 2 = 110.66

= =8000 5000

7 3.68= 903.61 [

2]

ANALISIS DE RESULTADOS

La zona plstica del material utilizado es amplia por lo que el material ensayado es muy dctil, adems tiene una zona elstica tambin grande, por lo que no se deforma permanentemente muy fcilmente.

Las grficas nos ayuda a observar claramente el comportamiento del material, por lo q podemos saber sus propiedades.

Los errores obtenidos en esta prctica no son muy elevados por lo q podemos utilizarlos.

PREGUNTAS

1. Elaborar un esquema de las dimensiones de las probetas ensayadas y compararlo con el esquema propuesto en las normas.

Segn la Norma utilizada podemos darnos cuenta q el error de este no es tan

grade por lo que la maquina universal tiene una gran tolerancia

2. Si el porcentaje de elongacin del material se determina en longitudes mayores a dos pulgadas Este ser mayor menor o igual?

Sera menor ya que el porcentaje de elongacin es inversamente proporcional a su

longitud

3. Qu informacin aportan las lneas de Lder?

Las lneas de Lder (Stretcher Strains) son defectos las cuales aportan informando

que en el diagrama de esfuerzo-deformacin se va a exhibir un pronunciado

puntos de esfuerzos de elongacin.

4. Qu mtodo se utiliza para determinar el esfuerzo de fluencia, cuando no se puede apreciar directamente en el ensayo?

El lmite de fluencia se puede determinar utilizando la norma ASTM E8 con sus

mtodos como utilizando el limite elstico.

5. Cmo diferenciar los tipos de falla dctil y frgil en el ensayo de traccin?, y Cmo son las fracturas tpicas por tensin en los metales?

Cuando un material tiene falla dctil este tiene una deformacin grande antes de

romperse mientras un material con falla frgil este no se deforma se rompe.Se

puede fracturar debido a la fatiga si est sometido a una tensin cclica, a altas

temperaturas y tensiones un metal puede sobrevenirle termo fluencia.

6. Comparar el comportamiento de materiales frgiles y dctiles sometidos a traccin.

Su comportamiento es diferente: mientras un material frgil sometido a traccin

este se observa q se rompe rpidamente sin enlongarse, mientras un dctil

cuando se va a romper este se empieza a enlongar y despus se rompe.

7. Cmo es el diagrama real esfuerzo-deformacin unitaria, y cul es la diferencia con el diagrama ingenieril?

En el grafico se puede apreciar su diferencia.

8. Qu dispositivos de montaje se usaron en la prctica?

En la prctica se utilizaron las mordazas para probetas de seccin circular.

9. Por qu es indispensable que las probetas tengan las dimensiones propuestas por la norma utilizada?

Siguiendo las especificaciones de la norma, los resultados se aproximan a lo real

mientras teniendo otras dimensiones estas cambian y no podremos hacer una

comparacin.

10. Existe un cambio de propiedades mecnicas de la probeta despus de ser sometida a traccin?

Ya que la pieza ensayada es sometida a traccin, este esfuerzo o trabajo se

considera como un trabajo en frio por lo que sufre un cambio de propiedades.

11. Interviene en los resultados el acabado superficial de la probeta?

Si interviene en los resultados ya que esta pieza sufre cambios de propiedades,

por lo que su resistencia puede cambiar y por lo tanto se podra decir que su

acabado superficial cambia.

CONCLUSIONES:

Al analizar el ensayo a traccin de la pieza pudimos comprobar que sus

propiedades se asemejan a las propiedades dichas en los libros

Se pudo hacer una comparacin exhaustiva entre un material frgil y un

material dctil.

La zona plstica en la curva esfuerzo-deformacin se ve como una recta

debido a la falta de valores intermedios de carga, lo que debiera ser una

curva aparece como una recta, y debido a esto la tenacidad real del

material debera ser mayor

Gracias a la practica el estudiante se familiarizo con los equipos que se

trabaja en el laboratorio

Hay que tomar muy en cuenta los errores generados en dicha prctica, ya

que nos ayuda a comparar con la norma.

RECOMENDACIONES:

Debemos tener cuidado al hacer la prctica, calibrando muy bien la

mquina y as obtener el menor porcentaje de errores.

Medir correctamente la pieza que se va utilizar.

Hacer un analices correctamente de los resultados obtenidos.

REFERENCIAS

MORENO, Jos, El mdulo resiliente, U.P. Catalunya, 2004, 28-44

Gere, J., y Goodno, B. (2009). Mecnica de materiales. Mxico DF: Cengage Learning.

http://www.utp.edu.co/~publio17/propiedades.htm