Ensayo de tracción I

1. MARTA ALESÓN MALO 20/10/2015
CURSO 2015 - 2016
PRÁCTICA 3 ENSAYO
DE TRACCIÓN I
CIENCIA DE MATERIALES

2. PRÁCTICA 3 ENSAYO DE TRACCIÓN I
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En esta práctica vamos a comprobar las características mecánicas de un acero al carbono F115
a partir de un ensayo de tracción. El ensayo de tracción es un ensayo destructivo que consiste
en someter una probeta normalizada a un esfuerzo de tracción en la dirección del eje hasta
que llegue a la deformación y seguidamente a la rotura.
En el laboratorio realizaremos el ensayo de tracción con dos probetas distintas. Un probeta
plana de chapa de acero y una probeta cilíndrica.
● MATERIALES:
El Acero :
Utilizaremos un acero al carbono F1140. Este acero suele utilizarse para temple y revenido,
destinado a la fabricación de piezas que tengan que soportar de 70 a 90 kg/mm2
de resistencia
con una buena tenacidad.
Las Probetas :
● Probeta plana de chapa de Acero
L = 100 mm
L0 = 80 mm
b = 18 mm
e0 = 1,5 mm
● Probeta cilíndrica de acero
L = 100 mm
L0 = 72,32 mm
d0 = 10 mm

3. PRÁCTICA 3 ENSAYO DE TRACCIÓN I
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Otros materiales :
Además de las probetas utilizaremos la máquina universal de tracción compresión y flexión
estática y un calibre.
● REALIZACIÓN DEL ENSAYO :
Lo primero que haremos será tomar las medidas de ambas probetas y las marcaremos con un
rotulador para poder sacar nuestras conclusiones tras realizar el ensayo de tracción.
Probeta Plana:
L=100 mm L0 = 80 mm b0 = 19,8 mm e0 = 1,9 mm N = 10
S0 = 1,9 x 19,8 = 37,62 mm F1140 = C45 con 45% C (hipoeutectoide)
Probeta Cilíndrica:
Ø = 10 mm L0 = 8,16* √𝜋 ∙ 𝑟2 = 72,32 mm k= 8,16 (Constante)
N = 10 divisiones L = 100 mm F1140 = C45 con 45% C (hipoeutectoide)

4. PRÁCTICA 3 ENSAYO DE TRACCIÓN I
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Una vez tomadas las medidas iniciales y realizadas las marcas en las probetas, procedemos a
realizar el ensayo de tracción. Para ello introducimos la probeta plana en la máquina universal
de tracción con ayuda de las mordazas y comenzamos a aplicarle la carga de manera
constante hasta la rotura. Repetimos el mismo proceso con la probeta cilíndrica.
● CÁLCULOS :
Tras haber realizado el ensayo de tracción sacamos ambas probetas de la máquina, tomamos
las medidas finales de las probetas y procedemos a realizar los cálculos necesarios.
En la probeta plana:
A =
𝐿𝑓 𝑥 𝐿𝑜
𝐿𝑜
𝑥 100 =
104 𝑥 80
80
𝑥 100 = 30%
Como N= 10 , n= 6 y A=30%, podemos afirmar que la rotura se produjo dentro del tercio
central y por tanto que se trata de una rotura par.
A través de la gráfica obtenida con el ensayo sacamos el resto de los cáculos:
Rt =
𝐹𝑚á𝑥
𝑆𝑜
=
625
37,62
= 16,61 kp/mm2
egy =
𝐹𝑚á𝑥
𝐴𝑦𝑚á𝑥
=
625
15
= 41,67 kp/mm
Límite Elástico = Ay x egy = 15 x 41,67 = 458,33 kp
E =
𝐹𝑎𝑖 𝑆𝑜⁄
𝐴𝑥𝑚 ∙ 𝑒𝑔𝑥 𝐿𝑜⁄
=
7,7536
0,0511
= 151,88 kp/mm2
egx =
𝐴𝐿 𝑟𝑒𝑎𝑙
𝐴𝐿
=
24
13
= 1,846 kp/mm
Rf = 13 x 41,67 = 541,71 kp

5. PRÁCTICA 3 ENSAYO DE TRACCIÓN I
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En la probeta cilíndrica:
Sabiendo que N=10 y n=3 podemos afirmar que la rotura fue impar.
Lf= dxy + dyz´+ dyz´´ = 87 mm Ø= 7,25 mm
z´=
𝑁−𝑛−1
2
= 3 z´´ =
𝑁 − 𝑛 + 1
2
= 4
A =
𝑑𝑥𝑦 + 𝑑𝑦𝑧´+ 𝑑𝑦𝑧´´− 𝐿𝑜
𝐿𝑜
x 100 =
87 − 72,32
72,32
x 100 = 20,29 %
A través de la gráfica obtenida con el ensayo sacamos el resto de los cálculos:
Rt =
𝐹𝑚á𝑥
𝑆𝑜
=
3150
𝜋∙𝑟²
= 40,11 kp/mm2
egy =
𝐹𝑚á𝑥
𝐴𝑦𝑚á𝑥
=
3150
37
= 85,14 kp/mm
Límite Elástico = Ay x egy = 27 x 85,14 = 2298,78 kp
E =
𝐹𝑎𝑖 𝑆𝑜⁄
𝐴𝑥𝑚 ∙ 𝑒𝑔𝑥 𝐿𝑜⁄
=
21 ∙85,14∕𝜋∙25
2 ∙0,2 ∕ 72,32
= 4115 kp/mm2
egx =
𝐴𝐿 𝑟𝑒𝑎𝑙
𝐴𝐿
=
14,68
73
= 0,2 kp/mm
Rf = 35 x 85,14 = 2979,90 kp