practica 4

1. PRÁCTICA 4 I Y II
ENSAYO DE
TRACCIÓN
METÁLICA
CIENCIA DE MATERIALES
Laura Aguado González
Curso 2018-2019

2. 1
ÍNDICE
• Ensayo de tracción con máquina tradicional:
o Introducción: 2
o Materiales: 3
o Realización de la práctica: 4
o Cálculos y resultados: 5
• Ensayo de tracción con máquina moderna:
o Introducción: 8
o Materiales: 8
o Realización de la práctica: 8
o Cálculos y resultados: 9

3. 2
1.-ENSAYO DE TRACCIÓN CON MÁQUINA TRADICIONAL
INTRODUCCIÓN
En esta práctica vamos a comprobar las características mecánicas de tres
aceros al carbono. El ensayo de tracción es uno de los ensayos destructivos más
utilizados.
El ensayo de tracción consiste en someter a una probeta normalizada a un
esfuerzo de tracción creciente hasta que se produce la rotura. Este ensayo mide
la resistencia de un material a una fuerza aplicada lentamente. Las velocidades
de deformación en un ensayo de tracción suelen ser pequeñas.
En este ensayo vamos a determinar:
• Módulo de elasticidad: es la tensión ejercida sobre el área de la sección
transversal del elemento. Deformación unitaria entendida como la relación
entre el cambio de longitud respecto a la longitud inicial.
• Coeficiente de Poisson: constante elástica que proporciona una medida
del estrechamiento de sección de un prisma de material elástico cuando
se estira longitudinalmente y se adelgaza en las direcciones
perpendiculares a la de estiramiento.
• Límite de fluencia: tensión que soporta la probeta en el momento de
producirse el fenómeno de fluencia.
• Límite elástico: máxima tensión aplicable sin que se produzcan
deformaciones permanentes en el material.
• Resistencia a tracción: carga máxima que soporta la probeta dividida
entre la sección inicial de la misma.
• Alargamiento: incremento de longitud que ha sufrido la probeta.
• Estricción: reducción de la sección que se produce en la zona de la rotura.

4. 3
MATERIALES
Los materiales utilizados en esta práctica son:
• Calibre: para tomar las medidas necesarias de las probetas.
• Máquina de tracción: máquina en la que se lleva a cabo el experimento.
Es una máquina universal con la que también pueden realizarse los
ensayos de flexión y compresión; se compone de tres pesos que
debemos colocar adecuadamente según la escala que vayamos a usar.
• Tres probetas de diferentes aceros:
o Chapa F111 C15.

5. 4
o Cilíndrica F115 C55.
o Cilíndrica F114 C45.
REALIZACIÓN DE LA PRÁCTICA
Vamos a medir la resistencia de un material a una fuerza estática o aplicada
lentamente.
Comenzamos por tomar las distintas medidas necesarias de las probetas y
prepararlas para poder medirlas tras el esfuerzo de tracción; para ello dividimos
la parte estrecha de todas las probetas en 10 partes iguales con un marcador.
Realizamos tres ensayos, el primero con la chapa, el segundo con la probeta
cilíndrica C55 y el tercero con la probeta cilíndrica C45.
El ensayo se realiza en la máquina universal de tracción, que también permite
realizar ensayos de flexión y compresión. Se ajusta la probeta a los soportes de
la maquina y se realiza el ensayo. Un ensayo de tracción es valido cuando la
rotura se produce entre las marcas superiores; dependiendo en que parte rompa
los cálculos se realizan de manera diferente. Puede romper en el tercio medio o
ser rotura par o impar (N-n) donde N es el número de divisiones y n es el numero
de marcas entre X e Y.

6. 5
CÁLCULOS Y REASULTADOS
Chapa
Datos:
Chapa F111 C55; N=10
L(mm) L0(mm) e(mm) B(mm) n
100 80 2 20 6
Cálculos:
-Alargamiento:
𝐴(%) =
𝑋𝑌̅̅̅̅ + 2 · 𝑌𝑍̅̅̅̅ − 𝐿0
𝐿0
· 100 =
64 + 2 · 16 − 80
80
· 100 = 20%
-Fmáxima=700Kp
-Resistencia a la tracción:
𝑅 𝑀 =
𝐹 𝑀Á𝑋
𝑆0
=
700
2 · 20
= 17.5
𝐾𝑝
𝑚𝑚2
= 171.5 𝑀𝑃𝑎
-Escalas gráficas:
𝑒 𝑔𝑦 =
𝐹 𝑚á𝑥
𝑦 𝑚á𝑥
=
700
14
= 50
𝑒 𝑔𝑥 =
𝐿′0 − 𝐿0
𝑋 𝐹
=
96 − 80
37
= 0.43
-Límite elástico:
𝐿𝐸 =
𝐹𝐵 · 𝑒 𝑔𝑦
𝑆0
=
10 · 50
2 · 20
= 12.5
𝐾𝑝
𝑚𝑚2
= 122.5 𝑀𝑃𝑎
-Módulo elástico:
𝐸 =
𝐹𝐴 ·
𝑒 𝑔𝑦
𝑆0
𝐿 𝐴 · 𝑒 𝑔𝑥
𝐿0
=
5 ·
50
2 · 20
2 · 0.43
80
= 581.4
𝐾𝑝
𝑚𝑚2
= 5697.67 𝑀𝑃𝑎
-Tensión de rotura:
𝜎 𝐹 =
𝐹𝐹 · 𝑒 𝑔𝑦
𝑆0
=
10 · 50
2 · 20
= 12.5
𝐾𝑝
𝑚𝑚2
= 122.5 𝑀𝑃𝑎
A(%) Fmáxima(Kp) Rm(MPa) egy egx LE(MPa) E(MPa) σF(MPa)
20 700 171.5 50 0.43 122.5 5697.67 122.5

7. 6
Probeta cilíndrica C55
Datos:
Probeta cilíndrica F115 C55; N=10
Øf(mm) Ø(mm) L(mm) L0(mm) n
8 10 100 72 2
Cálculos:
-Alargamiento:
𝐴(%) =
𝑋𝑌̅̅̅̅ + 2 · 𝑌𝑍̅̅̅̅ − 𝐿0
𝐿0
· 100 =
102.24 − 72
72
· 100 = 42%
-Fmáxima=3050Kp
-Resistencia a la tracción:
𝑅 𝑀 =
𝐹 𝑀Á𝑋
𝑆0
=
3050
𝜋 · 52
= 38.83
𝐾𝑝
𝑚𝑚2
= 380.57 𝑀𝑃𝑎
-Escalas gráficas:
𝑒 𝑔𝑦 =
𝐹 𝑚á𝑥
𝑦 𝑚á𝑥
=
3050
36
= 84.72
𝑒 𝑔𝑥 =
𝐿′0 − 𝐿0
𝑋 𝐹
=
93 − 72
10
= 2.1
-Límite elástico:
𝐿𝐸 =
𝐹𝐵 · 𝑒 𝑔𝑦
𝑆0
=
25 · 84.72
𝜋 · 52
= 26.96
𝐾𝑝
𝑚𝑚2
= 264.27 𝑀𝑃𝑎
-Módulo elástico:
𝐸 =
𝐹𝐴 ·
𝑒 𝑔𝑦
𝑆0
𝐿 𝐴 · 𝑒 𝑔𝑥
𝐿0
=
20 ·
84.72
𝜋 · 52
4 · 2.1
72
= 184.91
𝐾𝑝
𝑚𝑚2
= 1812.19𝑀𝑃𝑎
-Tensión de rotura:
𝜎 𝐹 =
𝐹𝐹 · 𝑒 𝑔𝑦
𝑆0
=
33 · 84.72
𝜋 · 52
= 35.6
𝐾𝑝
𝑚𝑚2
= 348.84 𝑀𝑃𝑎
A(%) Fmáxima(Kp) Rm(MPa) egy egx LE(MPa) E(MPa) σF(MPa)
42 3050 380.57 84.72 2.1 264.27 1812.19 348.84

8. 7
Probeta cilíndrica C45
Datos:
Probeta cilíndrica F115 C55; N=10
Øf(mm) Ø(mm) L(mm) L0(mm) n
6 10 100 72 7
Cálculos:
-Alargamiento:
𝐴(%) =
𝑋𝑌̅̅̅̅ + 𝑌𝑍′̅̅̅̅̅ + 𝑌𝑍′′̅̅̅̅̅̅ − 𝐿0
𝐿0
· 100 =
77.22 − 72
72
· 100 = 7.25%
-Fmáxima=3150Kp
-Resistencia a la tracción:
𝑅 𝑀 =
𝐹 𝑀Á𝑋
𝑆0
=
3150
𝜋 · 52
= 40.1
𝐾𝑝
𝑚𝑚2
= 393.04 𝑀𝑃𝑎
-Escalas gráficas:
𝑒 𝑔𝑦 =
𝐹 𝑚á𝑥
𝑦 𝑚á𝑥
=
3150
38
= 82.89
𝑒 𝑔𝑥 =
𝐿′0 − 𝐿0
𝑋 𝐹
=
79.31 − 72
17
= 0.43
-Límite elástico:
𝐿𝐸 =
𝐹𝐵 · 𝑒 𝑔𝑦
𝑆0
=
32 · 82.89
𝜋 · 52
= 33.77
𝐾𝑝
𝑚𝑚2
= 330.96 𝑀𝑃𝑎
-Módulo elástico:
𝐸 =
𝐹𝐴 ·
𝑒 𝑔𝑦
𝑆0
𝐿 𝐴 · 𝑒 𝑔𝑥
𝐿0
=
20 ·
82.89
𝜋 · 52
3 · 0.43
72
= 1178.1
𝐾𝑝
𝑚𝑚2
= 11545.45 𝑀𝑃𝑎
-Tensión de rotura:
𝜎 𝐹 =
𝐹𝐹 · 𝑒 𝑔𝑦
𝑆0
=
35 · 82.89
𝜋 · 52
= 36.93
𝐾𝑝
𝑚𝑚2
= 361.99 𝑀𝑃𝑎
A(%) Fmáxima(Kp) Rm(MPa) egy egx LE(MPa) E(MPa) σF(MPa)
7.25 3150 393.04 82.89 0.43 330.96 11545.45 361.99

9. 8
2.-ENSAYO DE TRACCIÓN CON MÁQUINA MODERNA
INTRODUCCIÓN
En esta segunda parte de la práctica realizamos un ensayo de tracción en la
máquina moderna. La probeta sometida a ensayo es una chapa como la del
apartado anterior.
MATERIALES
• Máquina moderna.
• Chapa de acero F111 C15
REALIZACIÓN DE LA PRÁCTICA
A diferencia de la máquina tradicional, en la máquina moderna le ajustamos los
parámetros deseados para el experimento y sometemos la chapa a tracción. Una
vez que ha roto extraemos las medidas y la gráfica tensión-deformación.

10. 9
CÁLCULOS Y RESULTADOS
Datos:
Chapa de acero F111 C15
L(mm) L0(mm) e(mm) B(mm)
100 80 2 20
Cálculos:
-Alargamiento:
𝐴(%) =
𝑋𝑌̅̅̅̅ + 2 · 𝑌𝑍̅̅̅̅ − 𝐿0
𝐿0
· 100 =
95.601 − 80
80
· 100 = 19.5%
-Fmáxima=420.72Kp
-Resistencia a la tracción:
𝑅 𝑀 =
𝐹 𝑀Á𝑋
𝑆0
=
420.7
2 · 20
= 10.51
𝐾𝑝
𝑚𝑚2
= 103.08 𝑀𝑃𝑎
-Escalas gráficas:
𝑒 𝑔𝑦 =
𝐹 𝑚á𝑥
𝑦 𝑚á𝑥
=
420.72
9.2
= 45.73
𝑒 𝑔𝑥 =
𝐿′0 − 𝐿0
𝑋 𝐹
=
95.601 − 80
8.58
= 1.81
-Límite elástico:
𝐿𝐸 =
𝐹𝐵 · 𝑒 𝑔𝑦
𝑆0
=
348.75 · 45.73
2 · 20
= 398.7
𝐾𝑝
𝑚𝑚2
= 3907.34𝑀𝑃𝑎
-Módulo elástico:
𝐸 =
𝐹𝐴 ·
𝑒 𝑔𝑦
𝑆0
𝐿 𝐴 · 𝑒 𝑔𝑥
𝐿0
=
99.076 ·
45.73
2 · 20
2.5 · 1.81
80
= 2002.53
𝐾𝑝
𝑚𝑚2
= 19624.88𝑀𝑃𝑎
-Tensión de rotura:
𝜎 𝐹 =
𝐹𝐹 · 𝑒 𝑔𝑦
𝑆0
=
277.41 · 45.7
2 · 20
= 316.94
𝐾𝑝
𝑚𝑚2
= 3106.02 𝑀𝑃𝑎

11. 10
A(%) Fmáxima(Kp) Rm(MPa) egy egx LE(MPa) E(MPa) σF(MPa)
19.5 420.72 103.08 45.73 1.81 3907.34 19624.88 3106.02