Este documento presenta los procedimientos para realizar pruebas de tensión en aceros. Define conceptos como límite elástico, límite de fluencia y resistencia a la tensión. Describe los aparatos y operaciones de prueba requeridos, incluida la sujeción de probetas y los métodos para determinar el límite de fluencia, resistencia de fluencia, resistencia a la tensión y alargamiento. El objetivo es establecer las especificaciones y métodos para probar las características de aceros sometidos a tensión a temperatura ambiente.

1. INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL
ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA
UNIDAD CULHUACAN
PRÁCTICA DE TENSIÓN
PROFESORA
RIOS MARQUEZ ANGELICA
Grupo: 4MM3
Alumnos:
De La Paz Acevedo Alejandro
Jiménez Vela David
Juárez Trejo Francisco Emiliano
Pérez Vázquez Daniel
23/MAYO/2017

2. Introducción
Marco teórico
OBJETIVO Y CAMPO DE APLICACION
Esta Norma Mexicana establece las especificaciones y los métodos todos para la
prueba de tensión a la temperatura ambiente, en productos de acero, para
determinar una o más de las siguientes características:
a) Límite de fluencia
b) Resistencia a la tensión
c) Alargamiento
d) Reducción de área
Alargamiento
Es el aumento en la longitud calibrada en una probeta después de la prueba de
tensión, que comúnmente se expresa en porcentaje de la longitud calibrada inicial.
Límite elástico
Es el mayor esfuerzo que un material es capaz de soportar sin presentar una
deformación permanente, después de que se ha eliminado totalmente el esfuerzo
aplicado.
Límite de fluencia
Es el primer esfuerzo detectable, en el que ocurre un aumento en la deformación,
sin que se acuse un aumento en el esfuerzo,
Longitud calibrada
Es la longitud inicial de la parte de una probeta sobre la que se determina la
deformación unitaria o el cambio de longitud y el alargamiento.
Reducción de área
Es la diferencia entre la sección transversal inicial de una probeta de tensión y el
área de su sección transversal mínima después de la prueba. La reducción de
área se expresa usualmente como un porcentaje de la sección transversal inicial
de la probeta.

3. Resistencia a la tensión
Es el máximo esfuerzo de tensión que un material es capaz de soportar, se
determina con la carga máxima en una prueba de tensión llevada hasta la ruptura
y con el área de la sección transversal original de la probeta. Se expresa en
Newtons (Kgf/mm2).
Resistencia de fluencia
Es el esfuerzo al cual un material exhibe unos límites especificados de desviación
de la proporcionalidad del esfuerzo a la deformación
La desviación se expresa en términos de deformación, usualmente.
La resistencia de fluencia se puede determinar por:
a) El método de la deformación permanente especificada (offset)
generalmente se considera una deformación unitaria de 0.2%
b) E1 método de alargamiento total bajo carga. Usualmente se especifica una
deformación unitaria de 0.5%.
Muestra. Es la parte del material tomada de un producto, en cantidad suficiente
para obtener una o varias probetas. En determinados casos, la muestra puede ser
el mismo producto.
Probeta. Es la parte de la muestra, maquinada o no, con las dimensiones y
características adecuadas para someterla a una prueba determinada. En ciertos
casos, la probeta puede estar constituida por la misma muestra.
FUNDAMENTO DEL METODO
La prueba de tensión consiste en someter una probeta de acero, maquinada o de
sección completa, a un esfuerzo de tensión creciente, aplicado axialmente, hasta
causarle la ruptura.
APARATOS Y OPERACIONES DE PRUEBA
4.1 Aparatos y equipo
Máquina para pruebas de tensión con graficador, extensómetro e instrumentos, de
medición apropiados. (Micrómetros, calibradores, verniers, compás y otros) .
4 .2 Operaciones de prueba

4. Exactitud de la maquina de prueba y del equipo
La máquina para pruebas de tensión debe verificarse, periódicamente, de acuerdo
con 1a Norma Mexicana NMX-CH-27
Algunas máquinas están equipadas con registradores autográficos a carga -
deformación. Algunos registradores tienen un dispositivo medidor de carga,
independiente del indicador de la máquina de prueba; en tales casos el registrador
se calibra por separado.
El error en el extensómetro no debe ser superior al 5% del valor de alargamiento
que define la carga unitaria a medir.
Las cargas deben medirse sin interpolación en las graduaciones de la carátula de
la máquina, con una precisión de 1%.
SUJECION DE LAS PROBETAS
5.1 Las probetas deben sujetarse a la máquina por medios adecuados (mordazas
de cuña, roscadas y otras). Una de las funciones de las mordazas o mecanismos
de sujeción de la máquina de prueba, es transmitir la carga por medio de los
cabezales de la máquina a la probeta bajo prueba.
5.2 Con objeto de asegurar que el esfuerzo de tensión sea axial dentro de la
longitud calibrada, el eje de la probeta debe coincidir con el eje de los cabezales
de la máquina. Esta condición es particularmente importante cuando se prueban
materiales frágiles ó para determinar correctamente la resistencia de fluencia.
La sujeción de la probeta queda restringida a la sección fuera de la longitud
calibrada.
5.3 En el caso de algunos materiales, probados en sección completa, es inevitable
una aplicación no axial de la carga, en cuyos casos debe aceptarse.
12.1 Límite de fluencia
El límite de fluencia sólo puede determinarse en materiales en los que se define
muy bien este fenómeno. En un diagrama esfuerzo deformación, este fenómeno
se caracteriza por una discontinuidad apreciable en la curva.
El límite de fluencia puede determinarse por cualquiera de los siguientes métodos:
12.1.1 Método de la caída de la viga (brazo indicador) o detención de la aguja
indicadora, de la maquina de prueba.

5. En este método se aplica a la probeta una carga creciente a una velocidad
uniforme. Cuando se usa una maquina con palanca y contrapeso, se debe
mantener la viga en equilibrio moviendo el contrapeso a una velocidad
aproximadamente uniforme. Cuando se alcanza el límite elástico del material, el
aumento de carga se interrumpe, se corre el contrapeso un poco más allá de la
posición de equilibrio y la viga caerá por un breve pero apreciable intervalo de
tiempo. Cuando se emplea una máquina equipada con carátula indicadora de
carga, se presenta una detención u oscilación de la aguja indicadora, lo que
corresponde a la caída de la viga.
La carga en el momento de la caída de la viga o de la detención de la aguja
indicadora se registra como el esfuerzo correspondiente al límite elástico.
12 1.2 Método del diagrama autográfico
Cuando se obtiene un diagrama esfuerzo deformación por métodos autográficos,
en el cual la zona de fluencia es bien definida por el cambio de pendiente en la
curva, el esfuerzo, correspondiente a la parte superior, donde se inicia el cambio
de pendiente, o el es fuerzo al cual la curva empieza a caer, se considera como el
límite de fluencia (véase figura 20).
12.1.3 Método del alargamiento total bajo carga
Cuando el material no tiene una deformación bien definida que caracterice el límite
de fluencia, que permita su determinación por el método de la caída de la viga o
detención de la aguja indicadora descritos en 12.1 1 y 12.1.2, se puede obtener un
valor equivalente al límite de fluencia, en su significado practico; el cual puede
obtenerse por el siguiente método:
12.1.3.1 Método del alargamiento especificado
Se fija un extensómetro adecuado a la probeta y cuando la carga produce el
alargamiento especificado se habrá alcanzado el esfuerzo correspondiente a la
carga, que debe considerarse como límite de fluencia. Se retira el extensómetro
(véase figura 21).
Para aceros con un punto de fluencia especificado no mayor de 550 MPa (56
kgf/mm2), se considera apropiado un valor de alargamiento de 0.127 mm/mm.
Para valores mayores de 550 MPa (56 kgf/mm2) este método no es válido, a
menos que el valor de la deformación total se incremente.
12.2 Resistencia de fluencia
La resistencia de fluencia puede determinarse por cualquiera de los métodos
indicados en 12.2.1 y 12.2.2.

6. 12.2.1 Método de la deformación permanente especificada (offset)
Para determinar la resistencia de fluencia por este método, es necesario contar
con datos (autográficos o numéricos) con los cuales se pueda trazar un diagrama
esfuerzo-deformación sobre el cual (véase figura 22) se traza una línea "om" igual
al valor especificado, de deformación, se traza una línea "m-n" paralela a "oA" y se
localiza la intersección "r", de la línea "m-n" con la curva esfuerzo-deformación;
que indica la carga "R" correspondiente a la resistencia de fluencia. Al informar los
valores obtenidos por este método, se debe especificar entre paréntesis la
deformación que se empleó después del termino resistencia de fluencia.
Ejemplo. Resistencia de fluencia (0.2% deformación offset) 360 MPa (36
kgf/mm2).
12.2.2 Método del alargamiento bajo carga
En las pruebas para determinar la aceptación o rechazo de materiales cuyas
características esfuerzo-deformación son bien conocidas por pruebas previas en
materiales similares y para los cuales se realizaron diagramas esfuerzo-
deformación, la deformación total correspondiente al esfuerzo al cual ocurre la
deformación especificada, se conocerá dentro de límites satisfactorios. El esfuerzo
en la probeta cuando se ha alcanzado esta deformación total, es el valor
correspondiente a la resistencia de fluencia. La deformación total puede obtenerse
satisfactoriamente mediante el uso de un extensómetro adecuado.
12.3 Determinación de la resistencia a la tensión
La resistencia a la tensión debe calcularse dividiendo la carga máxima que soporta
la probeta durante la prueba, entre el área original transversal de la probeta.
12.4 Determinación del alargamiento
12.4.1 Los extremos de la probeta fracturada deben ajustarse cuidadosamente y la
distancia entre las marcas de calibración debe medirse. con una aproximación de
0.25 mm para longitudes calibradas de 50.0 mm y menores, y con una
aproximación de 0.58 de la longitud calibrada para longitudes calibradas mayores
de 50.0 mm. Se puede usar un 0.5% de la longitud calibrada leída en la máquina.
En el informe de valores de alargamiento, deben citarse tanto el porcentaje de
aumento en la longitud calibrada como la longitud calibrada original.
12.4.2 Si cualquier parte de la fractura se presenta fuera de las dos cuartas partes
centrales de la longitud calibrada o fuera de la sección reducida, el valor del
alargamiento puede no ser representativo del material. Si el alargamiento medido
en estas condiciones satisface los requisitos mínimos especificados no se
requerirán otra prueba; si no cumple los requisitos mínimos la prueba debe
anularse y repetirse nuevamente.

7. 12.5 Determinación de la reducción de área
Los extremos de la probeta fracturada deben ajustarse cuidadosa mente y medirse
el diámetro o el ancho y espesor de la sección transversal más pequeña, con la
misma exactitud que se midieron las dimensiones originales. La diferencia entre el
área así determinada y el área transversal original, expresada como porcentaje del
área original, es la reducción de área.
12.5.1 Para alambres menores de 2.34 mm no se recomienda la prueba de
reducción de área debido a los problemas para medir la sección transversal
reducida.

8. Fotos:

10. Bibliografía
Norma Mexicana NMX-B-309 Nomenclatura, para términos usados en los métodos
de prueba mecánicos.
Norma Mexicana NMX-B-310 Métodos de prueba a la tensión para metales.
American Society Testing and Materials ASTM A 370-1977
Standard Methods and Definitions for "Mechanical Testing of Steel Productos.
American Society Testing and Materials ASTM E-8
Standard Methods of Tension Testing of Metallic Materials.

11. Conclusión
Antes de llegar a una conclusión sobre el ensayo de tensión tenemos que tener en
cuenta muchos aspectos los cuales son de gran importancia que van desde el
procedimiento de la prueba hasta la aplicación de la misma.
Pudimos analizar todos los fenómenos que están dentro de esta prueba y
comprenderlos de una forma correcta ya que no solo es realizarla y ya si no tiene
un objetivo y un fin en común que es realizar la prueba de forma correcta a
nuestras probetas.
Una vez que estas en el ensayo es muy rápido y congruente siempre y cuando
sepas lo que haces y como lo haces. Partiendo desde poner todos los artefactos
que componen la maquina en este caso de tracción como lo son: mordazas,
mirillas, la hoja en donde se gráfica, los resortes de las cargas con su regla que
indica cuanta carga se va suministrando, las manivelas, el indicador de vueltas
todo esto para poder desarrollar un ensayo de forma correcta. Una vez antes
realizado sus cálculos correspondientes para determinar la carga que se le
suministrara.
En este ensayo nos quedan claras varias características de los materiales en las
cuales destacan el conocimiento de la carga máxima, los puntos elásticos,
proporcionalidad y la fractura así como otros datos como el módulo de resistencia,
etc.
Estos conocimientos nos servirán en el futuro ya que seguimos acumulando
conocimientos que tal vez no consideremos importantes pero al fin y al caso todas
las experiencias son buenas para aplicarlas en la industria.