El documento presenta los resultados de un ensayo de ductilidad realizado en una probeta de aluminio. Se determinó la carga máxima y la altura de la copa para tres niveles de deformación de la probeta. Se cumplió el objetivo de evaluar la capacidad de deformación del aluminio mediante los métodos de copa Olsen y Erichsen.

1. 1
Nombre de la institución:
Instituto Tecnológico de Tlalnepantla
Departamento de Metal Mecánica
Laboratorio:
Ingeniería Mecánica
Sección:
Ensayos destructivos
Número de la práctica: 01
Nombre de la práctica:
Ensayo de ductilidad
Nombre de los alumnos:
 González Rivas Alan
 Guevara Mora Francisco Noé
 Licona Rosales Ignacio
 Mendoza Pineda Allan
 Suárez Manzo Griselda
Nombre del profesor:
Ing. Márquez Eloiza José Enrique
Grupo: K41
Fecha de realización: 14 – 03 – 2014
Fecha de entrega: 21 – 03 – 2014

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ÍNDICE
Contenido Página
Objetivo
3
Consideraciones teóricas
4
Procedimiento del ensayo
6
Equipo utilizado
7
Normas utilizadas
8
Dibujo de la maquina
9
Dibujo de la probeta antes del ensayo
10
Dibujo de la probeta después del ensayo
11
Tabla de datos
12
Tabla de resultados
13
Graficas
14
Conclusiones
15
Bibliografía
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Anexos
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3. 3
OBJETIVO DE LA PRÁCTICA
Por medio del ensayo estático de ductilidad, determinar la carga máxima aplicada
y la altura de la copa en una hoja (lamina) metálica de dimensiones normalizadas,
aplicando los métodos de copa Olsen y Erichsen.

4. 4
CONSIDERACIONES TEÓRICAS
Ductilidad
La ductilidad es otro parámetro importante de la descripción del comportamiento
mecánico, y es una medida de la cantidad de deformación plástica que es capaz de
soportar el material antes de romperse. Una materia que experimenta muy nula o poca
deformación plástica antes de la rotura recibe el nombre de frágil y en general no es
deseable.(Ulargui, 2000)
Generalmente, la ductilidad se describe por medio de dos parámetros que son el
alargamiento (A%) y la reducción en el área (Z%), ambos expresados en tanto por ciento.
El alargamiento se define como:
Donde es la deformación convencional de la fractura es la longitud útil inicial de la
probeta y es la longitud final de la probeta, una vez rota.(Ulargui, 2000)
Igualmente la reducción en un área se define como:
Donde y son las secciones iniciales y final de la probeta en la zona de la fractura.
Suponiendo que el material ensayado es incomprensible (volumen constante). Y
que la sección final de la probeta una vez rota, es uniforme a lo largo de toda ella (no
hay estricción), entonces y se cumple:
La medida de la ductilidad por medio de la reducción de área, tiene el
inconveniente de que, en materiales muy dúctiles, a menudo es difícil medir el área final
en la zona de la fractura, por ser esta muy pequeña, sobre todo en probetas de sección
rectangular. (Ulargui, 2000)

5. 5
Por otro lado, tomar el alargamiento como una medidas de la ductilidad tiene el
inconveniente de que es la suma de dos contribuciones, una de las cuelas depende de
la geometría de la probeta. Una contribución se debe al incremento de longitud sufrido por
la probeta. (Ulargui, 2000)
La ductilidad como ya se ha mencionado es una propiedad importante y está
relacionada principalmente con los metales, aunque también la pueden tener otros
materiales como los plásticos.(Véase fig.1.0)(Liall, 2001)
La ductilidad se define como la capacidad que posee un material al deformarse
plásticamente antes de romperse, la fragilidad es lo contrario a la ductilidad.(Liall, 2001)
En la figura 1.1 se muestra la gráfica de ductilidad y los factores que intervienen
para que se pueda llevar a cabo.
Fig. 1.0
Fig. 1.1.

6. 6
PROCEDIMIENTO DEL ENSAYO
Procedimiento Imagen o foto Procedimiento Imagen o foto
Se acomoda la
probeta en la
máquina de
acopamiento para
comenzar a
realizar el proceso
de ductilidad.
Observamos
atentamente el
indicador de caratula
a que nos marque los
milímetros deseados
para cada copa.
Se calibra a cero
pieza con ayuda
del palpador y el
indicador de
caratula.
Ahora posicionamos
la perilla de ajuste de
velocidad a cero y des
accionamos la
palanca de selector
de prueba.
Posicionamos la
perilla de ajuste de
velocidad a la
constante
correspondiente,
que es 3.
Se toma la lectura
obtenida en el
indicador de caratula
la cual corresponde a
los mm de
profundidad.
Accionamos la
palanca de
selector de
prueba, eperamos
a que las
manecillas del
indicar de caratula
deje de moverse.
Se toma lectura al
nanómetro el cual nos
indicara la carga
máxima que es capaz
de soportar el material
con el que se está
trabajando.
Una vez realizado
el paso anterior se
comienza a mover
de manera
constante la perilla
de ajuste de
velocidad, para
que la copa quede
de la forma
deseada.
Recordemos que
las medidas de
copa son de 3, 4, y
5 mm
respectivamente.
Finalmente retiramos
la probeta de la
máquina, obtenido
como resultado las
tres copas con
medidas
correspondientes.
Nota: Recordando hacer uso de la camisola, lentes de protección, zapatos, y tapones
auditivos para evitar cualquier tipo de accidente.

7. 7
EQUIPO UTILIZADO
Equipo Descripción Imagen o foto
Máquina de
acopamiento
Cualquier máquina que se use para la prueba
de deformación por punzón de bola deberá
estar equipada para mantener la probeta con
una fuerza mínima de 2000 lb.
Tener un penetrador con punta esférica capaz
de forzar la parte central de la muestra a
través del dado hasta que ocurra la fractura.
Indicador de
caratula
Este indicador deberá monitorear o medir el
desplazamiento del penetrador por
consecuencia la altura de la copa; la escala
debe tener una legibilidad de ± 0.0025 plg.
(±0.05mm).
Herramental
Penetrador esférico de diámetro 0.875 plg
±0.002 plg (22.22 ± 0.05 mm) limpio y libre de
óxido: con dureza máxima de 62 HRC y
acabado superficial de 160 µplg (0.004 mm).
Manómetro
Instrumento de medición que proporciona la
lectura de la carga aplicada; contiene la
escala de medición en kg y lb, debe de
contener agujas de arrastre para determinar
la carga máxima aplicada.
Datos de la
placa
Modelo: DTY- 6K
Capacidad: 6000 kg
Serial: 5038
DUCTILITY
Probeta para
el ensayo
La figura geométrica de la probeta puede ser
circular o rectangular. El ancho minimo o
diámetro debe ser 3.5 plg. (90 mm). Cuando
se evalua una probeta rectangular, las copas
deben tener una separación de 3.0 plg. (75
mm) de centro a centro. Y el centro de
cualquier copa debe tener 1.5 plg. (38 mm) al
final de la probeta.

8. 8
Normas
utilizadas
ASTM – E 643

9. 9
DIBUJO DE LA MÁQUINA

10. 10
DIBUJO DE LA PROBETA ANTES DEL ENSAYO
Largo Escala (cm)
12” 30.48
ancho (cm)
3” 7.62
espesor (cm)
1/16 “ 0.079
Referencias

11. 11
DIBUJO DE LA PROBETA DESPUÉS DEL ENSAYO

12. 12
TABLA DE DATOS
TABLA DE DATOS
TIPO DE ENSAYO: DUCTILIDAD DIAM. DEL PENETRADOR : 20 MM
MATERIAL DE
LA PROBETA : ALUMINIO CALIBRE / ESPESOR : 1/16”
DIMENCIONES DE LA PROBETA : 12” x 3” y 1/16” N° ENSAYOS : 3
TIPO DE LUBRICANTE: ACEITE GRADO 10 TEMP. PRUEBA : C

13. 13
TABLA DE RESULTADOS
Ensayo N° (Copa)
Profundidad o Altura
de Copa
Carga Máxima Kg Velocidad de
Prueba
Fuerza de Sujeción
(Si se Conoce)
Método de
Determinación del
Punto Final de
Prueba
1 4.01mm 270Kg 3 50 N
Laminación
2 4.08mm 280Kg 3 50 N Laminación
3 5.2mm 440Kg 3 50 N Laminación

14. 14
GRÁFICAS

15. 15
CONCLUSIONES
Gracias a estos ensayos estáticos de ductilidad en los que aplicamos métodos de
copa Olsen y Erichsen basados en la norma ASTM – E 643, pudimos determinar los
límites de fractura de una hoja de aluminio, recordemos que el aluminio es un metal
blando y sus múltiples aplicaciones en la industria son incontables, por eso hacer este tipo
de pruebas es sumamente importante, ya que de ellas depende la elección del material
adecuado para la realización de la práctica propuesta por el ingeniero a cargo.
Otro aspecto importante que cabe resaltar en esta conclusión es que existen
diversos materiales con características diferentes en cuanto a las capacidades de
resistencia. También se pueden observar que tal dúctiles resultan ser las probetas de
aluminio.
En cuanto al objetivo establecido en un principio, se observa que se logró cumplir
ya que ahora sabemos que carga y fuerza es necesaria suministrar para que el aluminio
pueda ser deformable.
González Rivas Alan
Suárez Manzo Griselda
Licona Rosales Ignacio Mendoza Pineda Allan
Guevara Mora Francisco Noé

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BIBLIOGRAFÍA
Liall, A. (2001). Materiales para la construcción. London: Reverté.
Ulargui, J. I. (2000). Introducción al concimiento de materiales. Madrid: Edicion digital.

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ANEXOS

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