Este documento describe una práctica de laboratorio sobre ensayos de tracción. Se utilizaron tres tipos de probetas de acero con diferentes contenidos de carbono y una máquina de tracción para aplicar fuerzas a las probetas hasta su fractura. Se midieron y calcularon propiedades como la resistencia mecánica, el alargamiento y el módulo de elasticidad. Los resultados se compararon entre los diferentes tipos de probetas.

1. Práctica 4 - Ensayos
de Tracción
Fernando Bella Boronat
2018-
2019
2018-2019

2. Índice:
· Materiales utilizados.
· Probetas y normativa.
· Objetivos del ensayo.
· Procesos involucrados.
· Resultados obtenidos.
· Profundización por otros medios.
· Preferencias.

3. Materiales utilizados:
Para la realización de esta práctica utilizaremos tres tipos diferentes de probetas:
La primera es una probeta cilíndrica normalizada F115/C55, y la otra una probeta
F114/C45:
Además utilizaremos una probeta plana normalizada F111/C15:

4. Para realizar los ensayos se utilizará una máquina de tracción.
Esta máquina también se puede utilizar para ensayos de compresión. Como resultado
nos da una gráfica de esfuerzo-deformación.
También se utilizará un conjunto de mordazas y tornillos para ajustar las probetas a la
máquina con la cual realizaremos los ensayos. Esto es necesario porque las probetas van
a ser sometidas a fuerzas muy grandes y si no están bien sujetas podrían salir
disparadas.

5. Probetas y normativa:
Para la realización de esta práctica vamos a utilizar 2 probetas cilíndricas (F115/C55 y
F114/C45).
Ambas tienen la misma forma, pero la F115 tiene entre 0.52 y 0.6% de carbono y nla
F114 contiene de 0.4 a 0.5% de carbono.
La probeta plana que vamos a utilizar es una F111, la cual contiene un 0.15% de
carbono.
Objetivos del ensayo:
Esta práctica nos va a servir para tomar contacto con los ensayos de tracción. Además
de cómo funciona una máquina de tracción y de cómo genera una gráfica esfuerzo-
deformación.
Además pondremos en práctica los cálculos teóricos de valores como la resistencia
mecánica, el módulo de elasticidad o el alargamiento.

6. Procesos involucrados:
La primera práctica la vamos a realizar con una máquina de tracción antigua.
Para la primera práctica vamos a separar la probeta en 10 segmentos de igual longitud.
Estas divisiones comienzan a 14 mm del extremo desde el que se sujeta la probeta a la
máquina de tracción. Entre la primera marca y la última nos queda una distancia de
72.32 mm, a esta medida la llamaremos Lo
Con la probeta plana realizaremos el mismo procedimiento.
Una vez realizadas las divisiones, se procede a colocar las probetas en la máquina de
tracción.
Para ello habrá que utilizar las medidas de seguridad para que la pieza no salga
disparada.
Una vez colocada la probeta, hay que colocar un papel milimetrado para que la máquina
dibuje la gráfica esfuerzo-deformación.
La máquina hará fuerza hasta que la probeta parta.
En la 2º parte de la práctica, se utilizará una máquina digital, lo que facilitará mucho la
labor.
Todo se controlará de forma informática, y utilizaremos la probeta plana puesto que no
necesita tantos agarres como la cilíndrica.
El programa recopilará automáticamente todos los datos necesarios para dibujar la
gráfica y posteriormente se podrá imprimir:

7. Resultados obtenidos:
Tras someter la probeta al esfuerzo necesario para romperla, hay que fijarse por que
zona ha roto. En nuestro caso la pieza rompió por el tercio central. A parte de
gráficamente, lo supimos porque los datos que calculamos eran erróneos y no tenían
sentido.
Ahora adjunto la imagen de las gráficas obtenidas de los ensayos:
Ahora ya con las gráficas y el ensayo realizado, es hora de realizar los cálculos que se
nos piden, en este caso pondré los de la probeta que tocó a nuestro grupo:

8. Alargamiento:
𝐴 =
𝐿0′ − 𝐿0
𝐿0
∗ 100 =
82 − 72
72
∗ 100 = 20.83%
Resistencia mecánica:
En este apartado hay que tener en cuenta que la máquina de tracción ha realizado una
fuerza de 3150 kp para romper la probeta:
𝑅𝑚 =
𝐹𝑚𝑎𝑥
𝑆0
=
3150 ∗ 9.8
𝜋 ∗ 5.52
= 324.83
𝑁
𝑚𝑚2
= 324.83𝑀𝑃𝑎
Disminución diámetro:
𝑍 =
𝜙0
− 𝜙𝑓
𝜙0
∗ 100 =
10 − 5.5
10
∗ 100 = 45%
Escala eje x:
𝑒𝑔 𝑥 =
𝐿´0 − 𝐿0
𝑋 𝐹
=
85 − 72
15
= 0.93
𝐾𝑝
𝑚𝑚2
Escala eje y:
𝑒𝑔 𝑦 =
𝐹𝑚𝑎𝑥
𝑦 𝑚𝑎𝑥
=
3150 𝐾𝑝
35 𝑚𝑚
= 90
𝐾𝑝
𝑚𝑚2
Módulo de Young:
𝐸 =
𝜎𝐴
𝜎𝐿
𝐿0
=
𝐹𝐴 ∗
𝑒𝑔 𝑦
𝑆0
𝐿 𝐴 ∗ 𝑒𝑔 𝑥
𝐿0
=
16 ∗ 9.8 ∗ 90
95.03
4 ∗ 0.86
72
= 2874.2𝑀𝑃𝑎

9. LE:
𝐿𝐸 =
𝐹𝐵 ∗ 𝑒𝑔 𝑦
𝑆0
=
31 ∗ 90
95.03
∗ 9,8 = 287.72 𝑀𝑃𝑎
Tensión:
𝜎 𝐹 =
𝐹𝐹 ∗ 𝑒𝑔 𝑦
𝑆0
=
35 ∗ 9.8 ∗ 90
95
= 324.84 𝑀𝑃𝑎
Ahora adjunto una tabla con los datos de nuestro ensayo y los de los otros grupos:
N Φ(mm) Ø(mm) L(mm) L0(mm) B(mm)
F111 10 X X 100 80 20
F115 10 5 10 100 72 X
F114 10 5.5 10 100 72 X
L(mm) N Fmax(kp) Rm(Mpa) A(%) Z(%)
F111 2 6 750 183.75 28.6 X
F115 X 1 3458 43.5 13 50
F114 X 1/3
CENTRAL
3150 324.19 21 44.5
E(MPa) LE(MPa) σF (MPa) EGx EGy L0(mm)
F111 209.2 114.8 160.7 0.63 93.75 92
F115 2208.4 367.5 409.6 1.2 84.3 96
F114 2874.2 287.72 324.84 0.93 90 87
Gracias a estas tablas somos capaces de comparar las propiedades de las diferentes probetas, las
cuales vienen dadas por su porcentaje en carbono.
Ahora pondré los cálculos y resultados correspondientes a la práctica de Tracción 2
realizada con la máquina moderna:
Alargamiento:
𝐴 =
𝐿0′ − 𝐿0
𝐿0
∗ 100 =
105 − 80
80
∗ 100 = 31.25%

10. Resistencia mecánica:
En esta parte de la práctica la fuerza máxima que ejerce la máquina es de 1.696*10^3
𝑅𝑚 =
𝐹 𝑚𝑎𝑥
𝑆0
=
1.696 ∗ 103
2 ∗ 20
= 42.4
𝑁
𝑚𝑚2
= 424𝑀𝑃𝑎
𝐿𝐸 =
𝐹𝐵 ∗ 𝑒𝑔 𝑦
𝑆0
=
1337
2 ∗ 20
∗ 9,8 = 327.56𝑀𝑃𝑎
Tensión:
𝜎 𝐹 =
𝐹𝐹 ∗ 𝑒𝑔 𝑦
𝑆0
=
25 ∗ 10^3
2 ∗ 20
= 6125𝑀𝑃𝑎

11. Referencias:
Para la realización de este informe he tomado ejemplo de los apuntes y formulas dadas
en clase de teoría, además de lo que nos facilitó la profesora en la propia práctica de
laboratorio.