MÉTODOS DE ENSAYO

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DETERMINACIÓN DE LA RESISTENCIA A LA TRACCIÓN (PROPIEDADES MECÁNICAS)

 
OBJETO

Este método de ensayo tiene por objeto definir las operaciones necesarias para determinar las propiedades mecánicas de los materiales a ensayar mediante tracción en Máquina de Ensayos Universal.

DOCUMENTACIÓN

Instrucciones de manejo de la Máquina de Ensayos
Documentación del fabricante de la Máquina de ensayos.

PRINCIPIOS Y DEFINICIONES

La prueba de tracción consiste en someter probetas de unas dimensiones determinadas a un estiramiento, manteniendo la velocidad constante en el movimiento del puente.

Las probetas se sujetan mediante unas mordazas y mandíbulas al puente superior en el cual está fijada la célula de carga y por la otra parte la sujeción es al puente, el cual se puede desplazar a la velocidad deseada hasta la rotura de la probeta. Mediante la célula de carga se determinan los incrementos de carga y mediante la determinación de los incrementos en la longitud de la probeta se determina el alargamiento. Estos datos pasan al ordenador, donde una aplicación informática procesa la información y suministra toda una serie de cálculos adicionales como resistencia a la tracción, alargamiento, límite elástico, módulos, energías, etc.

Carga máxima.- Es la carga máxima alcanzada por la curva en su desarrollo.

Carga de rotura.- Es la carga leída en el momento de la rotura de la probeta.

Resistencia a la tracción en el máximo.- Es la carga máxima dividida entre la sección inicial de la probeta.

Resistencia a la tracción en la rotura.- Es la carga leída en el momento de la rotura, dividida entre la sección inicial de la probeta.

Alargamiento en el máximo.- Es el incremento en % de la longitud inicial de la probeta, leída en el momento de la máxima carga.

Alargamiento en la rotura.- Es el incremento en % de la longitud inicial de la probeta, leída en el momento de la rotura de la probeta.

Límite elástico.- Es la carga unitaria leída en el % del “OFFSET” especificado, respecto a la recta que se traza sobre la zona elástica o región inicial de la curva. El “OFFSET” suele ser habitualmente 0,1 % ó 0.2 % de la longitud inicial de la probeta.

Módulo de young.- Es la carga unitaria dividida entre el % de alargamiento correspondiente, leído en la región inicial de la curva (Normalmente la zona elástica) y es calculada automáticamente por el ordenador.

Energía al límite elástico.- Es el “Area” interior de la curva desarrollada hasta el “OFFSET” especificado.

Energía a la rotura.- Es el “Area” interior de la curva desarrollada hasta que se produce la rotura.

Energía al límite elástico.- Es el “Area” interior de la curva desarrollada hasta el “OFFSET” especificado.

REACTIVOS, MATERIALES Y EQUIPOS
    • Estufa de secado, 100 - 105 ºC
    • Máquina Universal de ensayos mecánicos dentro del rango Clase 1 (Incertidumbre menor del 1% sobre cada escala), calibrada.
    • Mordazas autoprensantes de hasta 100 kN, modelo 2716-003 de INSTRON ó similares.
    • Mordazas de rodillo de hasta 5 kN, modelo 2713-002 de INSTRON ó similares.
    • Juego de mandíbulas planas para espesores de 0 - 6 mm, modelo 2703-006 de INSTRON ó similares.
    • Juego de mandíbulas planas para espesores de 6 - 12 mm, modelo 2703-007 de INSTRON ó similares.
    • Juego de mandíbulas para redondos de 3,5-8 mm de diámetro, modelo 2703-013 y 7-12,7 mm de diámetro, modelo 2703-014 de INSTRON ó similares.
    • Extensómetro 50 %, modelo 2630-018 de INSTRON ó similar.
    • Micrómetro para calibración de extensómetros precisión de 0.005 mm, modelo 2602-004 de INSTRON o similar, calibrado.
    • Equipo y aplicación informáticos.
    • Micrómetro de precisión de 0.001 mm y calibre pie de rey con precisión de 0.01 mm, calibrados.
REALIZACIÓN

Se efectúa la preparación y montaje de la máquina de ensayos con la célula, mordazas y mandíbulas correspondientes.

Se inicia en el ordenador el programa de cálculo y el método de trabajo que corresponda según el procedimiento a aplicar.

Se efectúa el calibrado interno de la célula de carga, así como el calibrado del extensómetro, si el tipo de ensayo así lo requiere.

Antes de pasar a los ensayos propiamente dichos se comprueba la concordancia entre las escalas reales de trabajo y los datos efectivamente introducidos en el ordenador, escala de carga, escala del extensómetro, separación entre mandíbulas ó extensométrica, velocidad papel, etc., ya que si no coinciden se pueden producir errores muy importantes.

Se introducen los datos que el programa irá pidiendo y que identifican adecuadamente la muestra, así como las condiciones en que se efectúa, temperatura, humedad relativa, etc.

Cuando el programa así lo requiera, se introducirá la escala de carga correspondiente y a continuación se coloca la probeta en las mandíbulas. Estas operaciones no deben efectuarse en un orden distinto al indicado.

Se deben sujetar las probetas en las mordazas de una forma regular y firme procurando que la dirección de la fuerza de tracción sea paralela al eje longitudinal de la probeta.

Mientras no se indique lo contrario los ensayos se efectúan a temperatura ambiente, comprendida ésta entre 18º y 26º C.

Cuando se haya preparado todo, se activa el ensayo.

Mientras no se indique lo contrario serán necesarios un mínimo de 4 ensayos para determinar las características de la muestra.

Se desecharán las probetas que presentan irregularidades, poros, roturas, caras no paralelas entre sí, etc.

CÁLCULOS

Los cálculos a desarrollar son efectuados por la aplicación informática que controla el funcionamiento de la máquina de ensayos para la determinación de propiedades mecánicas.

Los valores entregados por el programa de cálculo están dados para los parámetros dados en el apartado de definiciones.

OBSERVACIONES

No aplica.
 




tema escrito por: José Antonio Hervás