ENSAYO DE TRACCION DE UN ACERO CORRUGADO DE GRADO 60OBJETIVOS
Determinar el comportamiento del acero de construccin
Analizar la curva esfuerzo vs deformacin
Determinar el esfuerzo de fluencia y esfuerzo ultimo
MARCO TEORICOEnsayo de traccin.- Para conocer las cargas que
pueden soportar los materiales, se efectan ensayos para medir su
comportamiento en distintas situaciones. El ensayo destructivo ms
importante es el ensayo de traccin, en donde se coloca una probeta
en una mquina de ensayo consistente de dos mordazas, una fija y
otra mvil. Se procede a medir la carga mientras se aplica el
desplazamiento de la mordaza mvil. La mquina de ensayo impone la
deformacin desplazando el cabezal mvil a una velocidad
seleccionable. La celda de carga conectada a la mordaza fija
entrega una seal que representa la carga aplicada, las mquinas
poseen un plotter que grafica en un eje el desplazamiento y en el
otro eje la carga leda.
muestra el grfico obtenido en una mquina de ensayo de traccin
para un acero.
Curva Fuerza-Deformacin de un Acero.Las curvas tienen una
primera parte lineal llamada zona elstica, en donde la probeta se
comporta como un resorte: si se quita la carga en esa zona, la
probeta regresa a su longitud inicial.
Se tiene entonces que en la zona elstica se cumple:
F = K (L - L0)F: fuerza
K: Cte. del resorte
L: longitud bajo carga
L0: longitud inicial
Cuando la curva se desva de la recta inicial, el material
alcanza el punto de fluencia, desde aqu el material comienza a
adquirir una deformacin permanente. A partir de este punto, si se
quita la carga la probeta quedara ms larga que al principio. Deja
de ser vlida nuestra frmula F = K (L - L0) y se define que ha
comenzado la zona plstica del ensayo de traccin. El valor lmite
entre la zona elstica y la zona plstica es el punto de
fluencia(yield point) y la fuerza que lo produjo la designamos
como:
F = Fyp (yield point)
Luego de la fluencia sigue una parte inestable, que depende de
cada acero, para llegar a un mximo en F = Fmx. Entre F = Fyp y F =
Fmx la probeta se alarga en forma permanente y repartida, a lo
largo de toda su longitud. En F = Fmx la probeta muestra su punto
dbil, concentrando la deformacin en una zona en la cual se forma un
cuello.
La deformacin se concentra en la zona del cuello, provocando que
la carga deje de subir. Al adelgazarse la probeta la carga queda
aplicada en menor rea, provocando la ruptura.
muestra la forma de la probeta al inicio, al momento de llegar a
la carga mxima y luego de la ruptura.
ilustra una probeta al inicio del ensayo indicando las medidas
inciales necesarias.
Analizando las probetas despus de rotas, es posible medir dos
parmetros: El alargamiento final Lf yel dimetro final Df , que nos
dar el rea final Af .
Estos parmetros se expresan como porcentaje de reduccin de rea
%RA y porcentaje de alargamiento entre marcas %D L:
% RA= x 100 % D L = x 100.
El rea bajo la curva fuerza - desplazamiento (F versus D L)
representa la energa disipada durante el ensayo, es decir la
cantidad de energa que la probeta alcanz a resistir. A mayor
energa, el material es ms tenaz.
A partir de los valores obtenidos en el grfico
Fuerza-Desplazamiento, se puede obtener la curva
Esfuerzo-Deformacin s - e . El esfuerzo s , que tiene unidades de
fuerza partido por rea, ha sido definido anteriormente, la
deformacin unidimensional:
se presenta un ejemplo del grfico Esfuerzo-Deformacin de un
acero.
MATERIALES Y EQUIPO Torno
Equipo de traccin
Vernier
Probeta con medidas estndar
CALCULOS Y RESULTADOS
Datos:
Las cargas para el esfuerzo ltimo y el esfuerzo de fluencia se
obtuvieron de la observacin del video en el momento del ensayo. Las
medidas inciales y finales se hicieron antes y despus de realizado
el ensayo.
Las propiedades mecnicas son de la pagina de aceros Arequipa
parte de la hoja tcnica.
Clculos:
El grafico que correspondera a este ensayo por tratarse de un
acero de grado 60 es el siguiente que se tomara como referencia
puesto que el grafico realizado en el ensayo no est correctamente
graficado.
Grafico obtenido por el equipo en donde no se puede apreciar
bien la grafica
CONCLUSIONES:
Se a obtenido valores de efuerzo ultimo igual a
que es cercano al valor dado por el fabricante con un valor de
6.33*10^7kg/m^2.
Se ah obtenido un valor de esfuerzo de fluencia igual a
Siendo tambin un valor cercano al proporcinado por el fabricante
con un valor de 4.22*10^7kg/m^2.
No se ha podido hacer un anlisis veraz sobre la grafica puesto
que el equipo no trabajo correctamente en ese aspecto as que se
toma como referencia un grafico de documentacin sobre ensayos de
este tipo de acero.