Ensayo de traccion.

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- Deformaciones Elásticas y Plásticas:

- Limite elástico:

El límite elástico, también denominado “Límite de Elasticidad”, es la tensión máxima que un material elástico puede soportar sin sufrir deformaciones permanentes, lo que no llevaría que por las suspensiones del esfuerzo lograría un retorno gradual del material a sus dimensiones originales. Si se aplican tensiones superiores a este límite, el material experimentara deformaciones las cuales obtendremos como resultado que no podremos recupera su forma original al retirar las cargas aplicadas, es decir será permanente.

En general los materiales sometidos a tensiones superiores a su límite de elasticidad tienen un comportamiento plástico. Si las tensiones ejercidas continúan aumentando el material alcanza su punto de fractura. El límite elástico marca, por tanto, el paso del campo elástico a la zona de irrecuperable de la forma del material más formalmente se comporta como la tensión admisible a partir de la cual se entra en la superficie de fluencia del material.

Si se disponen las tensiones en función de las deformaciones realizando un gráfico, observaremos que, en un principio y para la mayoría de los materiales aparece una zona que sigue una distribución casi lineal, donde la pendiente es el “Módulo de Elasticidad” (E). Esta zona se corresponde a las deformaciones elásticas del material hasta un punto donde la función cambia y empieza a curvarse, zona que se corresponde al inicio del régimen plástico. Ese punto es el punto de “Límite Elástico”.

Debido a la dificultad para localizarlo exactamente, ya que en los gráficos experimentales la recta resulta complicado y complejo de determinar; existe una banda donde podremos situar el límite elástico, en ingeniería se adopta un criterio convencional y se considera como límite elástico a la tensión a la cual el material tiene una deformación plástica del 0.2% (en otras palabras ε = 0.002 mm/mm).

- La Plasticidad :

En los metales, la plasticidad se explica en términos de desplazamientos irreversibles de dislocaciones. En los materiales elásticos en particular en muchos metales dúctiles, un esfuerzo de tracción pequeño conlleva a un comportamiento elástico. Eso significa que pequeños incrementos en la tensión, comporta pequeños incrementos en la deformación si la carga se vuelve cero, de nuevo el cuerpo recupera exactamente su forma original, es decir, se tiene una deformación completamente reversible. Sin embargo, se ha comprobado experimentalmente que existe un límite, que referencia el final de la elasticidad, que si cierta función homogénea en las tensiones supera dicho límite entonces al desaparecer la carga quedan deformaciones remanentes y el cuerpo no vuelve exactamente a su forma, obteniendo deformaciones no-reversibles.

Este tipo de comportamiento se encuentra en la mayoría de metales conocidos, y también en muchos otros materiales. El comportamiento perfectamente plástico es algo menos frecuente, e implica la aparición de deformaciones irreversibles por pequeña que sea la tensión, ejemplo mencionables es “la Arcilla de modelar” y “la Plastilina” la cuales se aproximan mucho a un comportamiento perfectamente plástico. Otros materiales además presentan plasticidad con endurecimiento y necesitan esfuerzos progresivamente más grandes para aumentar su deformación plástica total.

La irreversibilidad de los materiales está relacionada con cambios permanentes en la estructura y grano del material. A diferencia del comportamiento elástico que es termodinámicamente reversible, un cuerpo que se deforma plásticamente experimenta cambios de entropía, como desplazamientos de las dislocaciones. En el comportamiento plástico parte de la energía mecánica se disipa internamente, en lugar de transformarse en energía potencial elástica.

- Ensayo de Tracción:

Las propiedades mecánicas de los materiales indican el comportamiento de un material cuando se encuentra sometido a fuerzas exteriores, como por ejemplo un estiramiento del material por una fuerza externa a él. El Ensayo de Tracción es probablemente el tipo de ensayo más fundamental de todas las pruebas mecánicas que se puede realizar en un material. Los ensayos de tracción son simples, relativamente baratos, y totalmente estandarizados. En este ensayo se somete al material a una fuerza de tracción, es decir, se le aplica una fuerza o varias fuerzas externas que van a tratar de estirar el material; de hecho durante el ensayo lo estiraremos haciendo cada vez más fuerza sobre él hasta llegar a un punto que se lograra su rotura dando entender, que este es un “Ensayo Esfuerzo-Deformación”.

Estirando el material podemos determinar rápidamente, cómo el material va a reaccionar ante las fuerzas que se le aplican y que tratan de alargarlo. A medida que estiramos el material, iremos viendo la fuerza que hacemos en cada momento y la cantidad que se estira el material (alargamiento). Lógicamente Los ensayos de tracción se realizan con materiales dúctiles, con un cierto grado de plasticidad, tales como los materiales metálicos ferrosos y no ferrosos, los plásticos, las gomas, fibras, entre otros. Pero debido a esto es importante conocer que el término “Ductilidad”, se refiere a la propiedad que presenta un material para transformarse en cables o hilos, por lo que tiene capacidad para estirarse. Lo contrario a dúctil es frágil y representaría todo lo contrario. [pic 3]

Un material que tiene plasticidad es un material que tiene la capacidad de deformarse ante fuerzas externas antes de llegar a romperse. Si el material no tuviese plasticidad no se deformaría. Los datos obtenidos en los ensayos de tracción se utilizan para comparar entre distintos materiales, si algunos de ellos podrán resistir a los esfuerzos a los que va a estar sometido cuando es utilizado en una determinada aplicación; por ejemplo un metal en un puente, un ladrillo en una vivienda, una viga en una estructura, etc.

Muchos materiales, cuando prestan servicio están sometidos a fuerzas o cargas, ejemplos de ello son los revestimientos refractarios de los hornos, el acero de los ejes de los automóviles o las vigas y los pilares de los edificios. En tales situaciones es necesario conocer las características del material y diseñar la pieza de tal manera que cualquier deformación resultante no sea excesiva y no se produzca su rotura.

- Propiedades del Ensayo de Tracción:

El ensayo de tracción de un material consiste en someter