Informe de Tracción en Aluminio

Universidad Santo Tomás PRIMER CLAUSTRO UNIVERSITARIO DE COLOMBIA

LABORATORIO DE TRACCIÓN A MATERIALES

Ensayo Tracción en Aluminio

Presentado por: Katherin Monroy Fonseca Cod.2204019 Sebastián Arango Sepúlveda Cod.2201447 Jesús Alexander Mora Cód. 2213774 Daniel Fabián Daza Ramírez Cód. 2214497 Jeison David Cuervo Cod. 2202325

Presentado a: Ing. Jorge Enrique Franco Carbonell

Materia: Mecánica de Materiales

Universidad Santo Tomás Bogotá D.C, 08 de septiembre de 2017


OBJETIVOS 

Comprobar la resistencia de un material al cual se le da una carga de tracción hasta romperlo.



Averiguar el porcentaje de reducción de área transversal y de alargamiento.



Obtener el esfuerzo normal y deformación del material.



Hallar el módulo de elasticidad.



Elaborar un diagrama esfuerzo vs deformación.

PRINCIPIOS En este ensayo abarca la elongación de una probeta de aluminio por medio de una carga de axial de tensión, hasta llegar a la rotura de esta, con el fin especificar varias propiedades mecánicas del material. Esto a una temperatura ambiente. REFERENCIAS NORMATIVAS 



ASTM E-8 Métodos de prueba estándar para tensión de materiales metálicos. NTC 2 Ensayo de tracción para materiales metálicos. Método de ensayo a temperatura ambiente.

EQUIPO PARA ENSAYO 

Calibre Pie de Rey



Probeta de Aluminio.



Maquina universal de ensayos SHIMADZU, con una exactitud de 0,00 tnf en carga y 0,000 mm en alargamiento.


Imagen 2. Maquina universal de ensayos. PREPARACION DE PROBETAS Se pueden considerar distintos tipos de probetas:    

Barras de acero (Redondo, Cuadrado, Hexagonal etc). Productos Planos (Chapas, bandas, flejes etc) Alambres Productos huecos (Tubos, perfiles, barras etc).

En nuestro caso emplearemos una probeta de Aluminio de ½” de diámetro y de longitud de 400mm.

Imagen 1. Fotografía probeta de Aluminio.


PROCEDIMIENTO DEL ENSAYO 

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

Realizara una inspección visual de las características superficiales de la probeta, verificando que la superficie no presente muescas que nos produzcan efecto de entalla (concentración de tensiones) y así evitar obtener datos erróneos.



Medir el diámetro inicial de la probeta con el calibre pie de rey. ( 0). Para establecer el alargamiento es necesario conocer la longitud inicial de dos puntos que coloquemos nosotros como base de medida sobre la probeta. Colocar la probeta de tal forma que el eje longitudinal de esta sea paralelo a la dirección de la fuerza de tracción. Una vez la probeta se encuentre colocada en las mordazas procedemos a la colocación del extensómetro. En nuestro caso la maquina universal de ensayos realiza directamente la lectura de la deformación en mm. A medida que se desarrolla el ensayo se irán tomando los datos de las cargas aplicadas junto con las lecturas del extensómetro (o directamente de la maquina). Una vez obtenidos los datos del ensayo, (Fuerza y Deformaciones) es necesario transformarlos en (Esfuerzos vs Deformaciones Unitarias). Se trazará el grafico respectivo a partir del cual se podrán determinar las propiedades y características del material.

OBTENCIÓN DE DATOS:

 =  donde P estará en Newton y A en mm2.



Esfuerzos:



Deformaciones Unitarias:





Módulo de Elasticidad: proporcionalidad).

0

 = − 100.

 =  (se mide en el tramo de deformaciones elásticas o de

Límite de Proporcionalidad: elástica).

 se mide en el punto donde finaliza la línea recta (zona












Límite Elástico del material:  se mide directamente del esfuerzo en el diagrama donde finaliza la zona de proporcionalidad.



Esfuerzo de Fluencia o Cadencia:  se mide directamente en la gráfica, y será el punto máximo de la meseta de Cadencia.

 

Esfuerzo Último o de Rotura o Resistencia a la tracción:  o  se mide directamente del esfuerzo en el diagrama en el punto máximo donde termina la zona plástica.



Estricción : Es la reducción de la sección en % que se produce en la zona de la rotura y se determina midiendo la sección final resultante en la probeta luego del ensayo, tomando las dos mitades y midiendo el diámetro final de esta para luego establecer el área final .



 = 100  (   ) 

El alargamiento se mide la distancia entre puntos tras la rotura. Para ello se unen las dos partes de la probeta por la superficie de rotura usando un instrumento adecuado para ello y midiendo la distancia entre las marcas realizadas antes del ensayo. El alargamiento tras la rotura en tanto por ciento será:

   100  

En cuanto a la reducción de área, ésta se calcula midiendo el área después del ensayo y calculando la reducción en tanto por ciento mediante la siguiente fórmula:

   100 


DATOS OBTENIDOS EN EL LABORATORIO: A. Probeta:

B. Comportamiento (Se muestran el 17% de los datos totales, la tabla en su totalidad se encuentran en [ANEXO 1]:


CÁLCULO Y EXPRESION DE LOS DATOS: Se procede a realizar el método de mínimos cuadrados para hallar el módulo de elasticidad y la pendiente de comportamiento del material (Aluminio).


TEMPERATURA Y HUMEDAD EN EL AIRE DEL LABORATORIO: A. Temperatura : 22 °C B. Humedad relativa : 82% RESULTADOS DEL ENSAYO: A. Gráfico de esfuerzo vs deformación:


B. Gráfico de linealización de resultados con mínimos cuadrados:

RESULTADOS DEL ENSAYO De acuerdo con el ensayo se llega a determinar que la probeta de aluminio se comporta como material dúctil al someterse a una carga de tracción. TERMINOS Y DEFINICIONES Para el propósito de este ensayo, se aplican los siguientes términos y definiciones: -

Tracción: Esfuerzo interno a que está sometido un cuerpo por la aplicación de dos

fuerzas que actúan en sentido opuesto, y tienden a estirarlo Módulo de elasticidad: Es un parámetro característico de cada material que indica la relación existente (en la zona de comportamiento elástico de dicho material) entre los incrementos de tensión aplicados Probeta: Es una pieza (generalmente de dimensiones normalizadas), constituida por un determinado material cuyas características se desean estudiar


-

Extensómetro: Se utilizan para la medición directa de la extensión en ensayos de

tracción, compresión, flexión o carga alternante Esfuerzo de fluencia: Indicación del esfuerzo máximo que se puede desarrollar en un material sin causar una deformación plástica Muestra: Cantidad o grupo de probetas o especímenes

SIMBOLOS Y TERMINOS ABREVIADOS

    NTC ASTM

Esfuerzo en MPa (se lee “sigma”)

Deformación Esfuerzo de fluencia Estricción Normas técnica colombiana Sociedad Americana para Pruebas y Materiales

Informe de Tracción en Aluminio

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