Este documento describe un experimento de tracción realizado con probetas de acero. El objetivo era determinar las propiedades mecánicas del acero mediante ensayos de tracción. Se realizaron ensayos con probetas cilíndricas y planas usando una máquina universal y otra electrónica. Los resultados incluyeron gráficas de tensión-deformación y cálculos de resistencia a la tracción, alargamiento, estricción y módulo elástico.

1. PRACTICA 3:
ENSAYO DE
TRACCIÓN
Autor: Javier Gallo Medrano.

2. ENSAYO DE TRACCIÓN
OBJETIVO

Poder determinar las propiedades mecánicas de un metal mediante su
comportamiento tensión-deformación.

Afianzar los conocimientos sobre el manejo de estas técnicas, las unidades de
medida y las gráficas tensión-deformación obtenidas a partir de la máquina
universal.
MATERIAL
1. Probeta de chapa de acero F1140 (C45; Acero no aleado con un 0,45% de carbono
sin impurezas) según la norma de caracterización del ensayo, de las siguientes
dimensiones:
L=100 mm (Longitud de la zona de trabajo)
Lo=80 mm (Longitud de la zona de trabajo con diámetro constante) A=20mm
(Anchura de la zona de trabajo)
S=40
(Area)
l=10 mm (distancia hasta la zona de trabajo)

3. 2. Probeta cilíndrica de acero F1140 (C45; Acero no aleado con
un 0,45% de carbono sin impurezas) según la norma de
caracterización del ensayo, de las siguientes dimensiones:
L=100 mm (Longitud de la zona de trabajo)
Lo=72,32 mm (Longitud de la zona de trabajo con diámetro
constante)
Radio= 5 mm
A=20 mm (Anchura de la zona de trabajo)
l=14 mm (distancia hasta la zona de trabajo)

4. 3. Calibre.
4. Maquina universal de tracción compresión y flexión estática.
5. Maquina universal de tracción compresión y flexión estática (con control
electrónico).
FUNDAMENTO
Para conocer las propiedades mecánicas de algunos materiales como los metálicos y
determinar así las cargas que pueden soportar, se efectúan ensayos destructivos o no
destructivos para medir su comportamiento en distintas situaciones. Con estos ensayos se
pretenden obtener las curvas características de tensión-deformación como método de
caracterización de las propiedades mecánicas de los materiales.
Se recurre para ello a una máquina universal de ensayos donde se coloca una probeta
fijada entre dos mordazas, una fija y otra móvil y se procede a medir la carga mientras se
aplica el desplazamiento de la mordaza móvil. La máquina de ensayo impone la
deformación desplazando el cabezal móvil a una velocidad seleccionable. La celda de
carga conectada a la mordaza fija entrega una señal que representa la carga aplicada, las
máquinas poseen un plotter que grafica la curva esfuerzo deformación.

5. Nuestro acero (F1140) tiene una composición del 0,45% de carbono lo que supone:
Acero C45
ambiente.
Carbono especial no aleado hipoeutectoide.
0.85% de Perlita a Tª
El ensayo de tracción puede realizarse tanto en una probeta de sección circular como en
una probeta plana. Existe una normativa que especifica la metodología de ensayo según se
realiza de una u otra manera.
DESARROLLO DE LA PRÁCTICA
1ª PARTE: ENSAYO CON PROBETA CILINDRICA
Según el procedimiento de ensayo, se divide la zona de trabajo en diez partes iguales,
según las siguientes medidas:
Una vez marcada la probeta, se procedió a montarla en la máquina universal
Al acabar, la máquina nos proporciona una gráfica de tensión-deformación sobre una
escala de cuadros sin graduar en la cual nos indica el esfuerxo máximo soportado por la
probeta.

6. 2ª PARTE: ENSAYO CON PROBETA PLANA
Exactamente como hicimos con la primera probeta, tuvimos que dividir la segunda
probeta en 10 partes iguales con la siguiente medida:
Una vez marcada la probeta, se procedió a montarla en la máquina universal
Al acabar, la máquina nos proporciona una gráfica de tensión-deformación sobre una
escala de cuadros sin graduar en la cual nos indica el esfuerxo máximo soportado por la
probeta.

7. 3ª PARTE: ENSAYO EN MAQUINA ELECTRÓNIA
Esta parte de la práctica se hizo la semana siguiente a la realización de las 2 primeras
partes de la práctica. Consiste en lo mismo que las 2 anteriores pero con la diferencia de
las mejoras que acarrea usar una máquina más moderna y conectada a un ordenador
Para esta ocasión se recurrió también a una probeta cilíndrica F-115 pero esta vez
templada con enfriamiento en agua.
Primero se colocó la probeta entre las mordazas del equipo, ajustando su posición de
manera simétrica en ambas partes, y se procedió a aplicar la carga de tensión hasta la
rotura de probeta.
Los datos obtenidos se muestran a continuación:

9. 1ª PARTE: ENSAYO CON PROBETA CILINDRICA
Se obtuvieron las siguientes deformaciones: Radio final: 3,5 mm
Con este valor procedemos a determinar el tanto por ciento de estricción para lo cual:
Determinado este valor procedemos a determinar el % de alargamiento, con lo cual no nos
queda otra que recurrir al procedimiento de la descripción del ensayo.
En este caso N-n = 10 -2 = 8 con lo que se denomina como rotura par y
entonces se determina el alargamiento como:
Procedemos ahora a determinar la resistencia a la tracción a partir del esfuerzo máximo
soportado, mostrado por su valor en el punto F y la sección:

10. Una vez hallado el esfuerzo máximo, contando el número de cuadraditos en las escala de
la gráfica y dividiendo su magnitud por este determinamos el valor en Kp .
Ahora para poder determinar el límite elástico según las condiciones del punto B de la
gráfica en las que se considera una deformación máxima del esfuerzo aplicado es de:
A continuación, recurrimos al punto A para determinar el módulo elástico. Así, la
deformación es de 2mm y la tensión se determina multiplicando el número de cuadrículas
por el esfuerzo que representa cada una:
En cuanto a la deformación, podemos contar 50 divisiones hasta el punto de rotura F para
el cual el diámetro final es de 7 y así, 7/50 = 0,14 mm, y multiplicado por dos supone la
deformación en este punto.
2ª PARTE: ENSAYO CON PROBETA PLANA

11. Determinado este valor procedemos a determinar el % de alargamiento, con lo cual no
nos queda otra que recurrir al procedimiento de la descripción del ensayo.
En este caso N-n = 10 -2 = 8 con lo que se denomina como rotura par y
entonces se determina el alargamiento como:
Procedemos ahora a determinar la resistencia a la tracción a partir del esfuerzo máximo
soportado, mostrado por su valor en el punto F y la sección:
Una vez hallado el esfuerzo máximo, contando el número de cuadraditos en las escala
de la gráfica y dividiendo su magnitud por este determinamos el valor en Kp .
Ahora para poder determinar el límite elástico según las condiciones del punto B de la
grafica en las que se considera una valor de esfuerzo aplicado de 16 x 46,875 = 750 Kp
o 750*9,8=7350 N.