UNIVERSIDAD  DE  LA  RIOJA    

ESCUELA  TÉCNICA  SUPERIOR  DE  INGENIERÍA  INDUSTRIAL    

ITI  ELECTRÓNICA  INDUSTRIAL  Y  AUTOMÁTICA    

CURSO  2015/2016          

CIENCIA  DE  MATERIALES    

PRÁCTICA  DE  LABORATORIO:  “TRACCIÓN  II”    

GRUPO  A3              

SAMUEL  IBÁÑEZ  IBÁÑEZ        

   

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ÍNDICE  1.   INTRODUCCIÓN  ..............................................................................................................  3  

2.   REALIZACIÓN  DEL  ENSAYO  ........................................................................................  4  

 

   

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1. INTRODUCCIÓN  

En   esta   práctica   se   comprueba   las   características   mecánicas   de   un   acero   al  carbono  (C55)  a  partir  de  un  ensayo  de  tracción.  El  ensayo  de  tracción  es  uno  de   los  ensayos  destructivos  más  utilizados,  y  consiste  en  someter  una  probeta  normalizada  a  esfuerzos  progresivos  y  crecientes  de  tracción  en  dirección  axial  hasta  que  llegue  a  la  deformación  y  seguidamente  a  la  rotura.    

Se   realizará   el   ensayo   con   una   probeta   de   chapa   y   como   resultado   de   estos  ensayos   se   obtendrá   una   gráfica   en   la   que   se   representa   en   el   eje   de   ordenadas   la  fuerza  aplicada  a  la  probeta  y  en  abscisas,  el  alargamiento  que  sufre.    

Al   hacer  el   ensayo,   con   los  datos  obtenidos   (la  mayoría  del   gráfico)   se  pueden  determinar  diversas  características  mecánicas:  

• Módulo  de  elasticidad  o  módulo  de  Young  

• Límite  elástico  

• Alargamiento  

• Resistencia  a  tracción  

• Resistencia  última  

A   diferencia   de   tracción   I,   el   ensayo   se   realiza   en   la   máquina   de   tracción  conectada  al  PC  y  sólo  a  una  probeta  chapa.  

 

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2. REALIZACIÓN  DEL  ENSAYO  

Para  la  realización  del  ensayo  se  utiliza  una  probeta  de  tipo  chapa  de  las  cuales  se  hallan  sus  dimensiones.  

Una  vez  conocidas  sus  dimensiones  se  lleva  a  la  máquina  de  tracción  conectada  al   PC   para   realizar   el   ensayo   de   tracción.  Se   arranca   el   ordenador   y   se   ejecuta   el  programa  de  adquisición  de  datos.  (PCD  1065W).  Se  aprieta  el  botón  derecho  sobre  el  icono   en   la   barra   de   tareas   y   se   selecciona   la   opción   “Acero   Tracción   Cilíndrica”.   Se  conecta   la   bomba  hidráulica   y   se  pulsa   el   botón   de  marcha.  Se   pulsa   el  botón   “CON  PRESIÓN”  ,  se  pulsa  “SELEC”  y  se  ajusta  posición  final,  inicial,  velocidad  final,  inicial.  Se  coloca  la  probeta  en  la  mordaza  superior  (pulsar  botones  abrir-­‐  cerrar  (<  >)  para  liberar  o   atrapar   la   probeta)   y   se   comienza   el   ensayo.   Una   vez   terminado   imprimimos   los  resultados  que  son  los  siguientes:  

 

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El  resultado  final  de  la  probeta  es:  

 

Estos  datos  junto  a  los  que  conocemos  de  la  probeta  nos  servirán  para  calcular  el  alargamiento,  la  resistencia  a  tracción,  el  límite  elástico,  el  módulo  de  elasticidad  y  la  resistencia  de  fractura.  Entonces  para  hallar  estos  valores  contamos  con  los  siguientes  datos:  

• 𝑎! = 20  𝑚𝑚  

• 𝑙! = 1!5  𝑚𝑚  

• 𝐿! = 80  𝑚𝑚  

• 𝐹! = 1,471  𝑡 = 1471  𝑘𝑝  

• 𝐹! = 1,734  𝑡 = 1734  𝑘𝑝  

• ∆𝑙! = 17,908  𝑚𝑚  

En   primer   lugar   hallamos   la   sección   inicial   que   nos   servirá   para   cálculos  posteriores:  

𝑆! = 𝑎! ⋅ 𝑙! = 20 ⋅ 1,5 = 30  𝑚𝑚!  

A   continuación   hallo   el   alargamiento   experimentado   por   la   probeta   dado   que  conozco  la  deformación  máxima:  

𝐴% =  ∆𝑙!𝐿𝑜 ⋅ 100 =

17,90880 ⋅ 100 = 22,385%  

Conociendo  el  esfuerzo  máximo  hallo  la  resistencia  a  tracción:  

𝑅! = 𝑅! =𝐹!á!𝑆!

=173430 = 57,8

𝑘𝑝𝑚𝑚!  

A  continuación  se  puede  ver  que  en  el  punto  B  se  da  el  límite  elástico  ya  que  es  la  tensión  máxima  para  la  que  la  relación  deja  de  ser  lineal  y  se  acaba  la  zona  elástica,  empezando  la  plástica,  por  lo  que:  

𝐿𝐸 𝐵 = 𝐹! = 1471  𝑘𝑝  

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A  posteriori  hallo  el  módulo  de  Young  (E),  para  ello  el  alargamiento  unitario  y  la  tensión:  

𝜀 =∆𝑙!𝐿𝑜 =

17,90880 = 0,22385  

𝑙!! =𝐹!

8  𝑐𝑢𝑎𝑑𝑟𝑖𝑡𝑜𝑠 =17348 = 216,75  𝑘𝑝/𝑐𝑢𝑎𝑑𝑟𝑖𝑡𝑜  

𝜎 =𝐹!!𝑆!

=4  𝑐𝑢𝑎𝑑𝑟𝑖𝑡𝑜𝑠 ⋅ 𝑙!!

30 =4 ⋅ 216,75

30 = 28,9𝑘𝑝𝑚𝑚!  

𝐸 =𝜎𝜀 =

28,90,22385 = 129,10

𝑘𝑝𝑚𝑚!  

  Por  último  hallo  la  resistencia  a  la  fractura:  

𝑅! = 𝐹! = 6,55  𝑐𝑢𝑎𝑑𝑟𝑖𝑡𝑜𝑠 ⋅ 𝑙!! = 6,55 ⋅ 216,75 = 1419,7125  𝑘𝑝