Ensayo de tracción

1. Javier Extremiana Crespo
PROFESORA: MERCEDES PÉREZ | UNIVERSIDAD DE LA RIOJA
PRÁCTICA 4:
ENSAYOS DE
TRACCIÓN I-II
CIENCIA DE MATERIALES

2. 2
ÍNDICE
1. MATERIALES EMPLEADOS……………………………………………………………….3
2. PROBETAS Y NORMATIVA……………………………………………………………….3
3. OBJETIVOS DEL ENSAYO………………………………………………………………….4
4. PROCESOS INVOLUCRADOS……………………………………………………………4
5. RESULTADOS OBTENIDOS……………………………………………………………….5
6. PROFUNDIZACIÓN………………………………………………………………………….7
7. REFERENCIAS………………………………………………………………………………….8

3. 3
1. MATERIALES EMPLEADOS
- Probeta de acero F115 (C55) normalizada de sección cilíndrica con diámetro
inicial 10mm y longitud inicial 100mm.
- Probeta de acero F114 (C45) normalizada de sección cilíndrica con diámetro
inicial 10mm y longitud inicial 100mm.
- 2 chapas de acero F111 (C15) normalizada de 100mm de longitud inicial, 20
mm de anchura y 2mm de espesor.
- Máquina universal y tradicional de tracción, compresión y flexión.
- Máquina universal actual.
- Calibre
2. PROBETAS Y NORMATIVA
La preparación de las probetas necesarias para la práctica de laboratorio se rige
por la siguiente normativa recogida en el BOE:
UNE 7-474-92/1. Materiales metálicos: ensayo de tracción. Parte 1, Método de
ensayo (a la temperatura ambiente)i.
La primera probeta de la práctica es de acero especial no aleado, formado por
un 0,55% de carbono. Siguiendo la nomenclatura simbólica se trata de acero
C55, mientras que si se sigue la nomenclatura numérica es acero F115, de
longitud 100mm y radio 50mm.

4. 4
La primera probeta de la práctica es de acero especial no aleado, formado por
un 0,45% de carbono. Siguiendo la nomenclatura simbólica se trata de acero
C45, mientras que si se sigue la nomenclatura numérica es acero F114, de
longitud 100mm y radio 50mm.
La primera probeta de la práctica es de acero especial no aleado, formado por
un 0,15% de carbono. Siguiendo la nomenclatura simbólica se trata de acero
C15, mientras que si se sigue la nomenclatura numérica es acero F111, de
100mm de longitud inicial, 20 mm de anchura y 2mm de espesor.
3. OBJETIVOS DEL ENSAYO
En esta práctica, los objetivos fundamentalmente son:
o Familiarizarse con la máquina universal de ensayo y su
funcionamiento.
o Observar y analizar el comportamiento de las diferentes probetas de
acero sometidas a un esfuerzo de tracción continuo.
o Interpretar los resultados del ensayo.
El objetivo del ensayo de tracción es determinar aspectos importantes de la
resistencia y alargamiento de materiales, que pueden servir para el control de
calidad, las especificaciones de los materiales y el cálculo de piezas sometidas a
esfuerzos.
4. PROCESOS INVOLUCRADOS
4.1. Máquina tradicional
Para comenzar la práctica, medimos las dimensiones de las tres probetas para
asegurarnos de que eran correctas. Acto seguido, medimos la longitud de
cabeza a cabeza con el calibre y lo dividimos en 10 partes señalando las
divisiones con unas marcas, utilizando un rotulador indeleble.
Posteriormente, procedemos a colocar las probetas en la máquina universal.
Utilizando para cada una de ellas los correspondientes sistemas de fijación y
seguridad, dependiendo de la forma de la probeta. Se ajusta la velocidad de la
máquina universal y se coloca el papel milimetrado sobre el tambor en el que
quedarán registrados los datos. Se acciona la máquina y la fuerza máxima
queda señalada en el reloj de medida cuando la probeta se rompe.

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Se determinan los puntos X (distancia de la rotura a la cabeza más cercana), Y
(distancia de la rotura hasta la cabeza más cercana en dirección a la cabeza más
lejana), Z ( = ), Z’ (Z’= ) y
Z’’ (Z’’= ).
Se toman las dimensiones pertinentes para cada caso:
- En el primero (acero F115), se trata de una rotura impar. Se mide el
diámetro final de la probeta y las distancias XY, YZ’ y YZ’’.
- En el segundo (acero F114), se trata de una rotura par. Se mide el
diámetro final de la probeta y las distancias XY y YZ.
- En el tercero (acero F111), se trata de una rotura impar. Se miden
las distancias XY, YZ’ y YZ’’.
Por último, con los datos medidos y obtenidos, se realiza los cálculos necesarios
para obtener los valores que se pide.
4.2. Máquina actual
En este caso, colocamos la probeta, en este caso, una chapa de acero F111
en la máquina y ponemos las protecciones y sujecciones necesarias para
realizar el ensayo.
Tras ejecutarlo, obtenemos todas las medidas y resultados en el ordenador,
ya que la máquina moderna digital es capaz de realizar las medidas y
cálculos y proporcionarnos los datos directamente.

6. 6
5. RESULTADOS OBTENIDOS
5.1. Máquina tradicional
Øf(mm) Ø(mm) L(mm) L0(mm) B(mm) e(mm) N N
1.1 CHAPA F111 (C15)
- - 100 80 20 2 10 7
1.2 CILÍNDRICA F115 (C55)
7 10 100 72 - - 10 4
1.3 CILÍNDRICA F114 (C45)
7 10 100 72 - - 10 1
XY
(mm)
YZ
(mm)
YZ’
(mm)
YZ’’
(mm)
FMAX
(kp)
Egy
(kp/div)
Egx
(mm/div)
FA
(div)
LA
(div)
FB
(div)
FF
(div)
L0’
(mm)
1.1 CHAPA F111 (C15)
75 - 8 16 275 39,28 1,26 13 3 22 34 99
1.2 CILÍNDRICA F115 (C55)
36 27 - - 3625 86,3 1 14 2 30 35 90
1.3 CILÍNDRICA F114 (C45)
14 - 39 53 3250 85,63 2,26 2 2 4 6 106
Para cada probeta se debe calcular el alargamiento, la estricción, la resistencia
mecánica, el módulo de la elasticidad, la tenacidad y la tensión de fluencia por
medio de las siguientes relaciones:
: % =
−
· 100

7. 7
!" ## ó : % =
∅ − ∅&
∅
· 100
' # #á # : ' *+ =
,-./
01
*ó 2 # : ! *+ =
3.
∆
=
,. ·
5
0
. · 6
7 # : ! *+ =
,8 · 5
0
7 ó 9 2 # : 3: *+ =
,: · 5
0
A(%) Z(%) Rm(MPA) E(MPa) LE(MPa) ;< =>?
1.1 CHAPA F111 (C15)
23,75 - 67,38 62,35 3,928 5,892
1.2 CILÍNDRICA F115 (C55)
25 30 452,32 553,80 23,27 37,36
1.3 CILÍNDRICA F114 (C45)
47,22 40 405,53 150,52 23,986 37,069

8. 8
5.2. Máquina actual
L0
(mm)
B
(mm)
E
(mm)
L0’
(mm)
FMAX
(t)
FMAX
(N)
FA
(N)
LA
(mm)
FB
(t)
FB
(N)
FF
(N)
80 20 2 95,38 1,699 16650,2 6243,8 80,54 1,341 13141,8 11001,00
A(%) Rm(MPA) E(MPa) LE(MPa) ;< =>?
19,23 416,26 155,04 3,42 275,03
Datos obtenidos de la máquina moderna.

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6. PROFUNDIZACIÓN
Las máquinas utilizadas en el ensayo de tracción constan de un dispositivo productor
de carga, y otro dispositivo medidor de cargas y desplazamientos registrados. La
máquina debe cumplir las siguientes características:
La aplicación de la fuerza de tracción tiene lugar en la dirección del eje de la probeta.
Debe ser posible regular la velocidad de aplicación de la carga. El proceso de descarga
tiene que realizarse de forma progresiva.
El dispositivo productor de cargas puede ser mecánico y neumático, con un cabezal
móvil y otro cabezal fijo.
El dispositivo medidor de cargas y desplazamientos funciona electrónicamente, y
regulan la velocidad de aplicación de la carga y generan diagramas impresos de la
curva de tracciónii.
En la práctica realizada, utilizamos una máquina universal tradicional, en la que el
sistema que se encargaba de proporcionarnos los datos era analógico. Sin embargo,
esta máquina ha sido desarrollada y ha evolucionado a una máquina universal más
moderna.
La Máquina Universal de Ensayos, ha sido desarrollada pensando en las necesidades de
ensayos de laboratorio de un amplio sector de la investigación e industria en general,
haciendo posible la realización de una gran variedad de ensayos en materiales tales
como plásticos, textiles, maderas, fibras, papel, vidrio y elementos metálicos diversos.
El sistema de transmisión de carga por medio de tornillos de bolas accionados por un
motor servo-controlado permite la aplicación de la fuerza con excelente regulación en
su velocidad de avance y las celdas de carga intercambiables aseguran la precisión en
la medición de la fuerza, lo que garantiza la alta confiabilidad y eficiencia, gracias a una
confortable operación automática sistematizada que además de exactitud, precisión y
rapidez óptimas, registra y archiva todos los parámetros de las muestras y todos los
datos del ensayo, en tiempo real, incluidas las facilidades para impresión de registros y
reportes, la consulta posterior y la realización de estadísticas de ensayos realizados.
La operación automática sistematizada, desarrollada bajo sistema operativo Windows,
de última tecnología permite realizar ensayos según las exigencias de norma, en
tiempos óptimos facilidades de impresión, consulta y transferencia de información y
resultados de ensayoiii.

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7. REFERENCIAS
i
http://datos.bne.es/edicion/bimo0000528643.html
ii
http://es.wikipedia.org
iii
http://www.topoequipos.com/topoequipos2.0/labs-pin/maquina-universal-de-ensayos