Este documento describe los procedimientos para realizar una prueba de tensión destructiva en una probeta de material. Se detallan los pasos para preparar la probeta midiendo sus dimensiones iniciales, colocarla en la máquina de ensayo y asegurarse de que esté alineada correctamente. Luego se grafica la fuerza aplicada contra la deformación hasta que la probeta se rompa, permitiendo calcular las propiedades del material como la resistencia a la fluencia y la tracción.

1. 1
Instituto Tecnológico de Tlalnepantla.
Departamento de Metal Mecánica.
Laboratorio de Ingeniería Mecánica.
Sección: ENSAYOS DESTRUCTIVOS.
Practica Nº 3
Ensayo de Tensión
http://rostrorodriguez2007.blogspot.com/
Alumno: Rostro Rodríguez Ernesto Joel.
Profesor: Ing. José Enrique Márquez Eloiza.
Grupo 1
Fecha de realización: 7 de Abril del 2011
Fecha de entrega: 14 de Abril del 2011
Periodo escolar Enero-Junio 2011

2. 2
ÍNDICE PAGINAS
CONSIDERACIONES 3
TEÓRICAS…………………………………..………………………
PROCEDIMIENTO DEL 9
ENSAYO……………………………………………………......………………
EQUIPO 11
UTILIZADO………………………...……….……………………….………….
NORMAS UTILIZADAS 11 11
DIBUJO DE LA 12
MAQUINA……………………………………………….………………….…..
DIBUJO DE LA PROBETA ANTES DEL 13
ENSAYO…………………………….……………………….…………
DIBUJO DE LA PROBETA DESPUÉS DEL 14
ENSAYO………………………………………………………………….……
TABLA DE 15
DATOS………………….…………………………………………….………..
CÁLCULOS 11 16
TABLA DE 17
RESULTADOS
GRAFICAS 11 17
CUESTIONARIO 11 19
CONCLUSIONES 22
BIBLIOGRAFÍA 23

3. 3
CONSIDERACIONES TEÓRICAS
CONSIDERACIONES TEÓRICAS
Para conocer las cargas que pueden soportar los materiales, se efectúan ensayos para
medir su comportamiento en distintas situaciones. El ensayo destructivo más importante es
el ensayo de tracción, en donde se coloca una probeta 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. Un esquema de la máquina de ensayo de
tracción se muestra en la siguiente figura
Figura 1 maquina de Ensayo de Tensión
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 en un eje el
desplazamiento y en el otro eje la carga leída.

4. 4
CONSIDERACIONES TEÓRICAS
Figura 2 muestra el gráfico obtenido en una máquina de ensayo de tracción para un acero.
Curva Fuerza-Deformación de un Acero.
Las curvas tienen una primera parte lineal llamada zona elástica, en donde la probeta se
comporta como un resorte: si se quita la carga en esa zona, la probeta regresa a su longitud
inicial.
Se tiene entonces que en la zona elástica se cumple:
F = K (L - L0)
F: fuerza
K: Cte. del resorte
L: longitud bajo carga
L0: longitud inicial
Cuando la curva se desvía de la recta inicial, el material alcanza el punto de fluencia,
desde aquí el material comienza a adquirir una deformación permanente. A partir de este
punto, si se quita la carga la probeta quedaría más larga que al principio. Deja de ser válida
nuestra fórmula F = K (L - L0) y se define que ha comenzado la zona plástica del ensayo de
tracción. El valor límite entre la zona elástica y la zona plástica es el punto de fluencia
(yield point) y la fuerza que lo produjo la designamos como:
F = Fyp (yield point)

5. 5
CONSIDERACIONES TEÓRICAS
Luego de la fluencia sigue una parte inestable, que depende de cada acero, para llegar a un
máximo en F = Fmáx. Entre F = Fyp y F = Fmáx la probeta se alarga en forma permanente y
repartida, a lo largo de toda su longitud. En F = F máx la probeta muestra su punto débil,
concentrando la deformación en una zona en la cual se forma un cuello.
La deformación se concentra en la zona del cuello, provocando que la carga deje de subir. Al
adelgazarse la probeta la carga queda aplicada en menor área, provocando la ruptura.
La figura 3 muestra la forma de la probeta al inicio, al momento de llegar a la carga máxima
y luego de la ruptura.
Para expresar la resistencia en términos independientes del tamaño de la probeta, se
dividen las cargas por la sección transversal inicial A o , obteniéndose:
Resistencia a la fluencia:
Fyp
syp =
A0

6. 6
CONSIDERACIONES TEÓRICAS
Resistencia a la tracción:
Fmáx
sult =
A0
Obs:
syp = Re
sult = Rm (en alguna literatura)
Unidades: Kg/mm2 o Mpa o Kpsi
Considerando una probeta cilíndrica
Ao = ( )
La figura 4 ilustra una probeta al inicio del ensayo indicando las medidas iníciales
necesarias.
Figura 4

7. 7
CONSIDERACIONES TEÓRICAS
Analizando las probetas después de rotas, es posible medir dos parámetros: El alargamiento
final Lf (Figura 5) y el diámetro final Df , que nos dará el área final Af .
Figura 5
Estos parámetros se expresan como porcentaje de reducción de área %RA y porcentaje de
alargamiento entre marcas %D L:
% RA= x 100 % D L = x 100.
Ambos parámetros son las medidas normalizadas que definen la ductilidad del material, que
es la capacidad para fluir, es decir, la capacidad para alcanzar grandes deformaciones sin
romperse. La fragilidad se define como la negación de la ductilidad. Un material poco dúctil
es frágil. La Figura 6 permite visualizar estos dos conceptos gráficamente.
Figura 6

8. 8
CONSIDERACIONES TEÓRICAS
El área bajo la curva fuerza - desplazamiento (F versus D L) representa la energía disipada
durante el ensayo, es decir la cantidad de energía que la probeta alcanzó a resistir. A mayor
energía, el material es más tenaz.
A partir de los valores obtenidos en el gráfico Fuerza-Desplazamiento, se puede obtener la
curva Esfuerzo-Deformación s - e . El esfuerzo s , que tiene unidades de fuerza partido por
área, ha sido definido anteriormente, la deformación unidimensional:
En la Figura 7 se presenta un ejemplo del gráfico Esfuerzo-Deformación de un acero.
Figura 7
En la zona elástica se cumple:
s = E. e
E:
Módulo de Elasticidad = 2,1. 106 (Kg / cm2)
Pero, s = ye= con lo que queda
=E y definitivamente,
F= (Lf - L0 ) en donde la "constante de resorte" K = .

9. 9
INSTITUTO TECNOLOGICO DE TLALNEPANTLA
SUBDIRECCION ACADEMICA
INGENIERIA MECATRONICA
INTEGRACION DE SISTEMAS DE MANUFACTURA INDUSTRIAL
MECANICA DE MATERIALES
Grupo 1
Reviso Realizo
Ing. Márquez Eloiza José Enrique Rostro Rodríguez Ernesto Joel
Procedimiento del Ensayo
Paso 1
Se anotan las medidas correspondientes iníciales a la
probeta a ensayar (fig. a)
Se le hacen las marcas a la probeta para ver en el
término del ensayo hasta que medida termino. (fig. b)
Fig. a Fig. b
Paso 2
Se prepara la máquina de ensayo y se colocan los
aditamentos correspondientes para sujetar la probeta
(Fig. c)
Se procede a bajar la maquina para que sujete la
probeta (fig. d) de la manera correcta señalada por el
profesor tal y como se muestra utilizando una
escuedra para comprobar que esta lo mas recta
pocible. (Fig. e)
Fig. c Fig. d Fig. e
Paso 3
Antes de comenzar nuestro ensayo procederemos a colocar
una hoja de papel milimétrico en la parte destinada a ello en
la parte frontal de la maquina (Fig. f) y un indicador de
caratula correctamente calibrado en la parte inferior de la
maquinaria (fig. g)
Fig.f Fig. g
Paso 4
Ya bien sujeta la probeta y el papel milimétrico
correctamente colocado tanto con los sujetadores
superiores e inferiores (fig. h) se procede a darle carga a la
maquina (10000 kg) (fig. i)
Fig. h Fig. i
_____________________ _________________________
Rostro Rodríguez Ernesto Joel Ing. Márquez Eloiza José Enrique
14 DE ABRIL DEL 2011

10. 10
INSTITUTO TECNOLOGICO DE TLALNEPANTLA
SUBDIRECCION ACADEMICA
INGENIERIA MECATRONICA
INTEGRACION DE SISTEMAS DE MANUFACTURA INDUSTRIAL
MECANICA DE MATERIALES
Grupo 1
Reviso Realizo
Ing. Márquez Eloiza José Enrique Rostro Rodríguez Ernesto Joel
Procedimiento del Ensayo
Paso 5
Cuando la maquina es puesta en marcha el indicador de
caratula antes mencionado es puesto a cero (fig. j) para
tomar sus medidas cada 500 kg de carga (fig. k)
Fig. j Fig. k
Paso 6
Mientras la carga va en aumento veremos como la probeta
se estira poco a poco (fig. l)
Mientras a su vez en la hoja milimétrica que colocamos en
la maquina se va reflejando la grafica correspondiente a la
deformación que esta recibiendo la probeta (fig. m)
Fig. l Fig. m
Paso 7
Conforme el tiempo y la carga aumentan la probeta
terminara por fracturarse (fig. n), enseñándonos su carga
máxima, tipo de fractura y grafica de deformación
Se sacan nuevas medidas para ver cuál fue su alargamiento
(ya que las marcas de nuestra probeta hechas al principio
de el ensayo fueron imposibles de divisar debido al
alargamiento sufrido por el ensayo este paso será omitido)
Fig.n
_____________________ _________________________
Rostro Rodríguez Ernesto Joel Ing. Márquez Eloiza José Enrique
14 DE ABRIL DEL 2011

11. 11
EQUIPO UTILIZADO
EQUIPO UTILIZADO
Vernier:
Para tomar las medidas de las probetas con las que
se realizara el ensayo
Probeta Estandarizada
Hechas de un acero 10 45
Indicador de caratula (Extensómetro)
Para medir la deformación q afecta a nuestra
probeta
Graficadora de la Maquina
Nos muestra la grafica que se va creando conforme la carga aumenta

12. 12
Normas Utilizadas Y Dibujo de la Maquina
Norma empleada.
ASTM E8 / E8M - 09
ASTM E8 / E8M - 09 Métodos de Prueba Estándar para Pruebas de Tensión de
Materiales Metálicos
DIBUJO DE LA MAQUINA

13. 13
DIBUJO DE LA PROBETA ANTES DEL ENSAYO
DIBUJO DE LA PROBETA ANTES DEL ENSAYO
Longitud inicial: 148.46mm
Diámetro inicial: 12.7mm
Marcas iníciales: 50.8mm
Ancho de la copa: 19mm

14. 14
DIBUJO DE LA PROBETA DESPUÉS DEL ENSAYO
DIBUJO DE LA PROBETA DESPUÉS DEL ENSAYO
Longitud Final: ¿?
Diámetro Final: ¿?
Marcas Finales: ¿?

15. 15
TABLA DE DATOS
TABLA DE DATOS
load (kg) cm^2 δ(mm)
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
4000
4500
5000
5500
6000
6500
7000
7500
8000
8500
9000
9500
10000

16. 16
CALCULOS
CALCULOS
Esfuerzo de cedencia.
Pi/Ao= 5300/1.13 = 4690.26 kg/
Esfuerzo máximo.
Pmax / Ao = 7190 / 1.13 = 6362.83 kg/
Modulo de elasticidad (acero)
E= 2100000 kg/
Porcentaje de alargamiento.
((Lf – Lo) / Lo) 100
Porcentaje de reducción de Área.
((Ao – Af ) / Ao) 100
Modulo de Resilencia.
((4690.26) (6362.83)) / 2 = 14921663.52 kg-cm/

17. 17
TABLA DE RESULTADOS Y GRAFICAS
TABLA DE RESULTADOS
load (kg) cm^2 δ(mm)
500 0.012321 1.11
1000 0.037636 1.94
1500 0.067081 2.59
2000 0.101761 3.19
2500 0.152881 3.91
3000 0.195364 4.42
3500 0.264196 5.14
4000 0.335241 5.79
4500 0.423801 6.51
5000 0.5476 7.4
5500 0.7225 8.5
6000 0.931225 9.65
6500 1.218816 11.04
7000 1.643524 12.82
7500 2.405601 15.51
8000 3.330625 18.25
8500 0 0
9000 0 0
9500 0 0
10000 0 0
La carga máxima fue de 7640 Kg (74872 N) y en 5040 kg la probeta sufrió la fractura
GRAFICAS
4
3,5
3
2,5
2
cm^2
1,5
1
0,5
0
-0,5 0 2000 4000 6000 8000 10000 12000
LOAD kg

18. 18

19. 19
INSTITUTO TECNOLÓGICO DE TLALNEPANTLA
SUBDIRECCIÓN ACADEMICA
MECÁNICA DE MATERIALES
PERIODO ENERO-JUNIO 2011
Realizo: Reviso:
Rostro Rodríguez Ernesto Joel Ing. Márquez Eloiza José Enrique
CUESTIONARIO DEL ENSAYO DE TENSION
1.- De acuerdo a las fracturas por tensión ordene y mencione como se clasifican:
a) b) c) d) e) f)
2.-Mencione y grafique las características del diagrama esfuerzo– desplazamiento
3.-Coloque los tipos de mordazas para ensayos de tensión.
4.-Mencione y enumere las propiedades mecánicas para el ensayo de tensión.
5.- Explique brevemente el siguiente diagrama:
6. Mencione las habilidades obtenidas durante el desarrollo de la práctica.
7.-Explique las características del control del ensayo de tensión
8.-Mencione realizando un mapa conceptual las aplicaciones a nivel industrial el ensayo de
tensión.
9.-Mencione y coloque los tipos de extensómetros para las lecturas del desplazamiento.
10.- Conceptualice las ventajas y desventajas en el uso y aplicación del ensayo según la
norma ASTM E-8.
ENSAYO DE TENSION
________________________ . ________________________
Rostro Rodríguez Ernesto Joel Ing. Márquez Eloiza José Enrique

20. 20
CUESTIONARIO
1. a) Cortadura plana y Granulosa
b) Cono cráter y sedoso
c) Parcialmente cono, cráter y sedoso
d) Fractura de Estrella
e) Irregular, fibrosa
f) Cono, cráter y sedoso (probeta plana)
2. Las partes que constituyen a el diagrama esfuerzo-deformación son: Zona elástica, Zona plástica,
Ruptura (o factura), carga máxima y limite de proporcionalidad
3. Mordazas cuneiformes para ensayos de tensión de metales
4. a) Esfuerzo de cedencia
b) Esfuerzo máximo
c) Modulo elasticidad
d) Porcentaje de alargamiento
e) Porcentaje de reducción de área
f) Modulo de resistencia
g) Modulo de tenacidad
5. Este diagrama nos muestra con facilidad las propiedades mecánicas de los materiales como es el
esfuerzo unitario y deformación unitaria
6. Gracias a este ensayo se nos enseño el uso adecuado de la maquinaria de este tipo así como su
previa preparación para realizar un ensayo satisfactorio con el menor porcentaje de error posible
7. El control
8.
9. Extensómetros mecánicos
Extensómetros con reloj indicador
Extensómetros para deformaciones laterales
Extensómetros Huggenberger
Extensómetros eléctricos
Extensómetros electrónicos
Extensómetros acústicos
Extensómetros ópticos

21. 21
10. Los ensayos de tensión de proporcionar información sobre la resistencia y ductilidad de
los materiales bajo tensión uniaxial subraya. Esta información puede ser útil en las
comparaciones de los materiales, el desarrollo de aleación, control de calidad y diseño en
determinadas circunstancias.
Los resultados de las pruebas de tensión de las muestras a máquina a las dimensiones
estándar de las porciones seleccionadas de una parte o totalmente el material no puede
representar las propiedades de resistencia y ductilidad de todo el producto terminado o
de su comportamiento en servicio en diferentes ambientes.
Estos métodos de ensayo se considera satisfactorio para las pruebas de aceptación de
los envíos comerciales. Los métodos de ensayo se han utilizado ampliamente en el
comercio para este fin.
Estos métodos de ensayo cubren la prueba de tensión de los materiales metálicos en
cualquier forma a temperatura ambiente, en particular, los métodos de determinación del
límite elástico, alargamiento límite de elasticidad, resistencia a la tracción, el
alargamiento, y la reducción de la superficie.
El medidor de longitud de los especímenes más redonda se requieren para ser 4D de E8
y 5D para E8M. La longitud de calibre es la diferencia más significativa entre E8 y E8M
prueba ejemplares muestras de prueba a partir de la metalurgia de polvos (P / M) los
materiales están exentos de este requisito por acuerdo de toda la industria para
mantener la presión de la materia a una zona específica y la densidad proyectada .
Las excepciones a las disposiciones de estos métodos de ensayo puede necesitar ser
hecho en las especificaciones individuales o métodos de ensayo para una materia
determinada. Para ejemplos, ver Métodos de ensayo y definiciones A370 y métodos de
prueba B557 , y B557M .
La temperatura ambiente, se considerará que ser de 10 a 38 ° C [50 a 100 ° F] a menos
que se especifique lo contrario.
Los valores indicados en unidades SI deben ser considerados como algo separado de las
unidades de pulgadas libra. Los valores indicados en cada sistema no son exactamente
equivalentes, por lo que cada sistema debe ser utilizado independientemente del otro. La
combinación de valores de los dos sistemas puede resultar en la no conformidad con la
norma.
Todos estos puntos nos proporcionan confianza ya que los datos obtenidos por el ensayo
de tensión serán mas confiables si se cumplen al pie de la letra todos los requerimientos
utilizados

22. 22
CONCLUSIONES
CONCLUSIONES
En este ensayo nos queda claras varias características de los materiales en las cuales
destaca el conocimiento de la carga máxima, los puntos elásticos, proporcionalidad y la
fractura asi como otros datos como el modulo de resistencia, etc.
En el procedimiento de la practica y gracias a nuestro profesor se nos fue proporcionados
todos los datos necesarios para realizar una practica segura para los alumnos y confiable
con respecto a los datos anotados conforme la carga aumentaba
Estos conocimientos nos servirán en el futuro ya que seguimos acumulando conocimientos
que tal vez no consideramos importantes pero al fin y al cao todas las experiencias son
buenas para aplicarlas en la industria en el momento indicado

23. 23
Bibliografía
Bibliografía
Ciencia e Ingeniería de los materiales
Autor: Askceland Donald
Ciencia e Ingeniería de los materiales: estructura, propiedades y fractura
Autor: Toledano, Mar.
Editorial: Tórculo
Mecánica de materiales: 3 edición
Resistencia de materiales aplicada 3 edición