Retomando el tema de los ensayos del laboratorio donde investigue el tema de tracción cuyo nombre científico es Ensayo de Tracción , el objetivo de este ensayo es determinar las propiedades Mecánicas, es decir Módulo de Elasticidad, Resistencia a la fluencia, Resistencia Última Tensión y Ductilidad a una probeta de aluminio de 99%.
El ensayo de tracción consta básicamente de un probeta de un Material Deseado en este caso se utilizo una probeta de aluminio de 99% de pureza, la cual fue sometida a una Fuerza gradualmente aumentada con una maquina de tracción en cada uno de sus extremos para apreciar la respuesta del material y sus propiedades mecánicas como lo fue su límite de elasticidad, resistencia máxima, resistencia a la Fractura entre otras. Esta máquina anteriormente mencionada denominada como Maquina de tracción aplica una fuerza o Carga a la probeta con la intensión de que al sujetar por sus extremos esta se vaya deformando y por consiguiente elongando ocasionando un encuellamiento pasando por una deformación elástica, luego una deformación plástica para finalmente obtener su punto de fractura.
Ensayo de Tracción
Las propiedades mecánicas se pueden medir también mediante ensayos como el de choque, fatiga o tracción, y cuyos resultados están también tabulados y normalizados.
La densidad del aluminio (2,70 g/cm) es realmente baja comparada con la del hierro (7,90 g/cm), lo que hace que este metal sea relativamente ligero. Este metal también es muy dúctil y maleable, lo que hace que el mecanizado sea sencillo en comparación con otros metales. Uno de los pocos inconvenientes es su bajo punto de fusión (658 ºC) que no le permiten trabajar a altas temperaturas si no está aleado con otros metales. Su resistencia mecánica en estado puro no es muy buena y depende de los procesos a los que se someta el material, en cualquier caso muy rara vez supera los 27 kg/mm2 o 160-200 N/mm² (160-200 MPa) en estado laminado o trefilado crudo, mientras que su límite de fluencia varía entre 10 y 20 kg/mm2.
Norma COVENIM 299-89
Es una Serie de parámetros para la realización del Ensayo de Tracción destinada a la buena utilización de los equipos y normas necesarias para que los Resultados obtenidos para dicho Ensayo sea lo más Precisos posibles.
Propiedades mecánicas en el ensayo de tracción
Esfuerzo:esfuerzo es la resistencia que ofrece un área unitaria (A) del material del que está hecho un miembro para una carga aplicada externa (fuerza, F). Así entonces:
Deformación: se relaciona con los cambios en la forma de la estructura que generan las cargas aplicadas. Así entonces
Propiedades que se puede determinar en un ensayo de tracción
*El límite elástico.
Es la tensión mínima que hay que aplicar para que aparezcan deformaciones permanentes en el material. Se define el límite elástico convencional, Rp, como el esfuerzo necesario para provocar una deformación plástica predefinida.
*Resistencia a la tracción.
Resistencia máxima de un material sujeto a una carga de tracción. Esfuerzo máximo desarrollado en un material en un ensayo de tracción.
*Ductilidad.
La ductilidad es una propiedad que presentan algunos materiales, como las aleaciones metálicas o materiales asfálticos, los cuales bajo la acción de una fuerza, pueden deformarse sosteniblemente sin romperse.
Máquina universal
En ingeniería se denomina máquina universal a una máquina semejante a una prensa con la que es posible someter materiales a ensayos de tracción y compresión para medir sus propiedades. La presión se logra mediante placas o mandíbulas accionadas por tornillos o un sistema hidráulico. Esta máquina es ampliamente utilizada en la caracterización de nuevos materiales. Así por ejemplo, se ha utilizado en la medición de las propiedades de tensión de los polímeros.
Fórmulas para el ensayo de tracción
Esfuerzo Ingenieril
Deformación ingenieril
Esfuerzo Real
Deformación Real
Ductilidad
Módulo de elasticidad
Donde el Área Transversal se calcula con la fórmula de área de un círculo, es decir:
Datos de la probeta a estudiar
Material: Aluminio al 99% de Pureza
Diámetro Inicial: 12,5mm Diámetro Final: 9mm
Longitud Inicial: 95mm Longitud Final: 109mm
Asi quedo la probeta aplicando el ensayo de tracción
A continuación se muestra de manera esquematizada los datos cuantitativos obtenidos durante el ensayo
*Carga máxima soportado por la probeta
Datos cualitativos representados mediante gráficas de curvas con los datos cuantitativos anteriormente mostrados:
Procedimientos
Determinar la capacidad y apreciación de cada equipo a utilizar.
Determinar el Diámetro de los metales de muestra y la Longitud de Medida para cada muestra usando el Vernier.
Preparar la máquina para ensayos a tracción (Máquina Universal), colocar los aditamentos correspondientes para sujetar las muestras metálicas o probetas.
Colocar en funcionamiento la Máquina Universal.
Colocar el Dial de Deformaciones de Alambre para Tracción de manera que permita observar las lecturas obtenidas al aplicar las cargas de manera controlada hasta que la muestra de metal falle.
Registrar los valores de las longitudes de las deformaciones y las cargas en una tabla.
Obtener mediante fórmulas los Esfuerzos y Deformaciones Ingenieriles y Reales.
Con los valores, obtener grafico Esfuerzo vs. Deformación y los resultados requeridos.
Otros valores como La Ductilidad (71%) y el Módulo de Elasticidad (267,5) parecen ser valores teóricamente correctos, esto es debido a que su cálculo se hizo mediante fórmulas previamente tabuladas
Recomendaciones como estudiante de ingeniería
1-Se recomienda aplicar las cargas axiales de manera lenta y continua a la probeta para optimizar los resultados y de manera que facilite la obtención de datos.
2-Utilizar la probeta especificada para el modelo de Máquina Universal correspondiente
3-Ajustarse a la norma COVENIN 299 para materiales metálicos
Bibliografías
*http://www.monografias.com/trabajos96/deformacion-y-resistencia-materiales/deformacion-y-resistencia-materiales.shtml#ixzz3GvL1IPr1
*http://es.scribd.com/doc/90511679/ENSAYO-DE-TRACCION-EN-COBRE-LATON-Y-ALUMINIO
*http://es.wikipedia.org/wiki/Ensayo_de_tracci%C3%B3n
*Kehl, G.L. “Fundamentos de la práctica metalografía”, Ediciones Aguilar
*Harme, E.D, Ensaye e Inspección de los Materiales en Ingeniería