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100
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Ensayo de Tensión

  • 1. Fac. de Ingeniería Univ. Autónoma del Caribe Materiales de Ingeniería Ensayos y Propiedades Mecánicas de los Materiales
  • 2. Las Propiedades Mecánicas determinan el comportamiento del material sometido a esfuerzo. Por qué es importante conocer estas propiedades? Los procesos de manufactura aplican esfuerzos para producir deformaciones Introducción
  • 3. Propiedades Mecánicas Ductilidad Maleabilidad Resistencia Dureza Tenacidad Existen ensayos que permiten determinar el comportamiento de un material ante la aplicación de una carga.
  • 4. Tensión (tension test) Dureza (hardness test) Torsión (torsion test) Fractura (fracture mechanics) Fatiga (fatigue) Impacto y fractura frágil (brittle fracture and impact testing) Composición Microestructura Ensayos Mecánicos
  • 5. Ensayo de Tensión Mide la resistencia de un material a la aplicación gradual de una fuerza tensora. (c)2003Brooks/Cole,adivisionofThomsonLearning,Inc.ThomsonLearning™isatrademarkusedhereinunderlicense.
  • 6. Ensayo de Tensión Se coloca una probeta estándar (0,505 pulg de diámetro y longitud calibrada de 2 pulg) en una máquina de ensayo consistente de dos mordazas, una fija y otra móvil. Se procede a medir la carga mientras se aplica el desplazamiento de la mordaza móvil.
  • 7. Ensayo de Tensión El Ensayo de tracción se realiza bajo la norma ASTM E-8 ASTM A 370, o bien la norma colombiana ICONTEC 4287.
  • 8. Efecto de una fuerza sobre un sólido Esfuerzo La magnitud del esfuerzo es directamente proporcional a F e inversamente proporcional a A A P 
  • 9. Esfuerzo y Deformación de Uso en Ingeniería 0 0 l ll nDeformació    A0: área sección transversal original Io: distancia original entre marcas de calibración I: distancia entre las marca después de aplicar la fuerza F 0A F Esfuerzo  
  • 10. Esquema de probetas que se utilizan en el ensayo de tracción
  • 14. Curva Esfuerzo-Deformación para una aleación de aluminio
  • 15. Curvas Esfuerzo-Deformación de algunos metales y aleaciones
  • 16. Esfuerzo de Fluencia Convencional
  • 17. • Módulo de elasticidad o módulo de Young (E): es el valor de la pendiente de la parte recta del diagrama esfuerzo-deformación. ),( psiPaE ε σ = Ley de Hooke Es una medida de la rigidez de un material Módulo de Elasticidad
  • 18. Tiene una estrecha relación con la energía de enlace atómico, por lo tanto es mayor para materiales de punto de fusión alto. Un alto módulo de elasticidad indica que se necesitan grandes fuerzas para separar los átomos y producir la deformación elástica del metal.
  • 19. mide la cantidad de deformación que puede resistir un material sin romperse. El % de elongación describe la deformación plástica permanente antes de la falla. La reducción porcentual del área describe la cantidad de adelgazamiento que sufre la muestra durante el ensayo 100 - % 100 - % 0 0 0 0 x A AA áreaenreducción x L LL elongaciónde f f   Ductilidad
  • 20. Comportamiento dúctil y frágil El comportamiento de los materiales bajo carga se puede clasificar como dúctil o frágil según que el material muestre o no capacidad para sufrir deformación plástica.
  • 21. Esfuerzo Real y Deformación Real A: área real a la que se aplica la fuerza F La expresión ln(A0/A) solo se puede usar antes de comenzar la formación de cuello. Tension Real P A   0 0 Deformacion Real ln l l dl l l l          
  • 22. El efecto de la temperatura (a) sobre la curva esfuerzo-deformación (b) sobre las propiedades de tensión de una aleación de aluminio Variables que afectan a la curva de tensión:
  • 24. Una varilla de suspensión debe resistir una fuerza aplicada de 45000 lbs. Para garantizar un factor de seguridad suficiente, el esfuerzo máximo permisible sobre la varilla se limita a 25000 psi. La varilla debe tener por lo menos 150 pulg de largo, pero no debe deformarse elásticamente más de 0,25 pulg al aplicar la fuerza. Diseñe la varilla apropiada. Diseño de una varilla de suspensión