EEEnnnsssaaayyyooo dddeee TTTrrraaacccccciiióóónnn[Trabajo práctico #2]Materiales y Combustibles Nucleares 2008Ingeniería ...
Trabajo Práctico #2 – Ensayo de Tracción 2Materiales y combustibles nucleares 2008Ingeniería Nuclear - Instituto BalseiroB...
Trabajo Práctico #2 – Ensayo de Tracción 3Figura 1 – Relación entre la curva tensión-deformación; y las características me...
Trabajo Práctico #2 – Ensayo de Tracción 4Repetibilidad de la posición: ± 0.015 mm.Precisión en la medición de la carga ap...
Trabajo Práctico #2 – Ensayo de Tracción 53. ResultadosPor problemas técnicos con el software de adquisición, la curva de ...
Trabajo Práctico #2 – Ensayo de Tracción 6ConclusionesSe realizó un ensayo de tracción sobre una probeta de acero torneada...
Upcoming SlideShare
Loading in …5
×

Ensayo de traccion

1,315 views

Published on

0 Comments
0 Likes
Statistics
Notes
  • Be the first to comment

  • Be the first to like this

No Downloads
Views
Total views
1,315
On SlideShare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
8
Actions
Shares
0
Downloads
39
Comments
0
Likes
0
Embeds 0
No embeds

No notes for slide

Ensayo de traccion

  1. 1. EEEnnnsssaaayyyooo dddeee TTTrrraaacccccciiióóónnn[Trabajo práctico #2]Materiales y Combustibles Nucleares 2008Ingeniería NuclearInstituto Balseiro, CNEA, UNCuAutores:Bazzana SantiagoHegoburu PabloOrdoñez MarianoPieck Darío
  2. 2. Trabajo Práctico #2 – Ensayo de Tracción 2Materiales y combustibles nucleares 2008Ingeniería Nuclear - Instituto BalseiroBazzana Santiago, Hegoburu Pablo, Ordoñez Mariano, Pieck Dario1. IntroducciónUno de los pilares fundamentales para quienes trabajan en diseño, es laselección de materiales. En lo cual es imprescindible conocer de forma precisa lascondiciones de trabajo de la pieza, para poder elegir materiales con propiedadesadecuadas.Entre estas podemos destacar las características mecánicas, como son• El módulo de elasticidad ( E )• La tensión de fluencia a la cual comienza a comportarse de forma plástica ( Yσ )• La tensión máxima que soporta ( UTSσ )• La tensión de ruptura considerando el área inicial de la zona de ruptura ( Rσ )• La deformación máxima ( ( )máxLL∆)• La estricción de ruptura ( Z ) que es el cociente de las áreas de la sección deruptura final e inicial respectivamente• La tensión de ruptura real considerando el área final de ruptura ( Rrσ )Dichas características pueden ser obtenidas mediante un ensayo de tracción.El ensayo de tracción de un material consiste elementalmente en someter a unaprobeta, la cual está estandarizada en las normas ASTM1, a un esfuerzo axial detracción creciente hasta que se produce la rotura de la probeta. Esto requiere lautilización de una máquina de ensayos, la cual mide la tensión aplicada a la probeta yla elongación de ésta.De este ensayo se obtiene la curva de tensión-deformación que complementadapor la medición directa de la sección de la probeta permiten determinar lascaracterísticas mecánicas mencionadas anteriormente.La curva tensión-deformación presenta distintas zonas asociados a diferentesestados de la probeta. (Ver Figura 1)1American Society for Testing and Materials. Annual Book of ASTM standards. Metal, mechanical testing,elevated and low temperature tests, metal test methods and analytical procedures.
  3. 3. Trabajo Práctico #2 – Ensayo de Tracción 3Figura 1 – Relación entre la curva tensión-deformación; y las características mecánicas y los estados dela probeta.2. Método experimental2.1 Máquina de ensayosEl dispositivo utilizado fue una máquina universal de ensayos Instrom 5567(Ver figura 2).Figura 2 – máquina universal de ensayos Instrom 5567Las especificaciones de dicha máquina son las siguientes:Capacidad de carga: 3000Kg.Velocidad máxima de deformación: 500 mm/min.Velocidad mínima de deformación: 0.005 mm/min.Velocidad máxima a carga completa: 500 mm/min.Velocidad de retorno: 600 mm/min.Precisión en la medición del cabezal: ± 0.1 % de la velocidad de seteo, medida superada 100 mm o 30 segundos,según que suceda primero.Precisión en la medición de la posición: ± 0.02 % mm o 0.05 % del desplazamiento ± una cuenta en el display (loque sea que ocurra primero).
  4. 4. Trabajo Práctico #2 – Ensayo de Tracción 4Repetibilidad de la posición: ± 0.015 mm.Precisión en la medición de la carga aplicada: ± 0.01 % de fondo de escala o 0.5 % de la lectura (lo que sea mayor).Precisión en la medición de la deformación: ± 1135 mm.Recorrido total del cabezal: l.Espacio vertical total para la prueba: 1192 mm.Espacio entre columnas: 420 mm.Resolución del control de posicionamiento del cabezal: 0.000054 mm / pulso.Repetibilidad de la posición del cabezal: > ± 0.015 mm.Tiempo de aceleración de cero a velocidad máxima: 150 mseg.Tiempo de parada de emergencia: 300 mseg.Altura neta: 1597 mm.Ancho: 909 mm.Profundidad: 700 mm.Peso: 182 Kg.Potencia máxima: 600 VA.Voltaje: 100/120/220/240 ± 10 % V.Frecuencia: 47 a 63 Hz.Temperatura de operación: +10ºC a 38ºC.Temperatura de almacenaje: - 40ºC a 66ºC.Humedad: 10 % a 90 % (sin condensación).La máquina se ajustó para trabajar a tasa de deformación constante, durantelos primeros 5 minutos dicha tasa fue de 0,5 mm/min y luego se aumentó a 1,0 m/min,con dichos valores no se exceden los 12 MPa/seg que explicita la norma.Los datos son registrados y graficados por una computadora mediante unaplaca de adquisición.2.2 La ProbetaPara la fabricación de la probeta se realizó un procedimiento de torneado apartir de una pieza cilíndrica de 12 mm de diámetro de acero siguiendo la normaASTM-E8M, cuyas especificaciones sonTabla 1 – especificaciones de la norma ASTM-E8MSe seleccionó la probeta de 6 mm de diámetro por los requerimientos técnicos de lamáquina Instrom 5567, en la siguiente figura se observa el plano de la probetaterminada.Figura 3 – plano de la probeta torneada según la norma ASTM-E8MLas mediciones de longitud y diámetro se realizaron con un calibre digital.
  5. 5. Trabajo Práctico #2 – Ensayo de Tracción 53. ResultadosPor problemas técnicos con el software de adquisición, la curva de tensión-deformación fue obtenida a partir de la digitalización de una fotografía.El módulo de elasticidad se obtuvo de la pendiente de una regresión lineal de lazona elástica ( 9936,02=R ). Utilizando esta pendiente se pudo determinar la tensiónde fluencia y la deformación máxima.En la Figura 4 se observa la curva de tensión-deformación donde se hanrepresentado la tensión máxima y la tensión de ruptura.Resultados obtenidosMódulo de Elasticidad ( E )………………………………………………….……..19,23 GPaTensión de fluencia ( Yσ )…………………………………………………………….219 MPaTensión máxima ( UTSσ )……………………………………………………………705,3 MPaTensión de ruptura ( Rσ )………………………………….………………………..500,1 MPaDeformación máxima (( )máxLL∆)………………………………………………...……….0,1098Estricción de ruptura ( Z )…………………………………………………….…….0,3172Tensión de ruptura real ( Rrσ )…………………………………………...……….1576,7 MPaFigura 4 – Curva tensión-deformación obtenida mediante el ensayo de tracciónTambién se observó la fractura en copa y cono, típica de este ensayo, que se muestraen la Figura 5.Figura 5 – Fractura en copa y cono
  6. 6. Trabajo Práctico #2 – Ensayo de Tracción 6ConclusionesSe realizó un ensayo de tracción sobre una probeta de acero torneada paradicho fin, de acuerdo a las normas ASTM, el cual permitió obtener las característicasmecánicas principales de dicho material a partir del análisis de la curva de tensión-deformación y verificar de este modo las propiedades de estos aceros.Cabe destacar que la tensión de fluencia hallada por este método no esrepresentativa del acero y se debe a que las velocidades de deformación sondemasiado elevadas.Se obtuvo además un panorama general del mecanizado de la probeta y unensayo de tracción.

×