Ensayo de tracción: diagrama tensión-deformación y propiedades mecánicas

Resumen

El documento explica el ensayo de tracción, considerado uno de los más importantes para determinar las propiedades mecánicas de los materiales. Describe las zonas del diagrama tensión-deformación, desde la zona elástica hasta la estricción, y define los parámetros más significativos como el límite de proporcionalidad, el módulo de Young, la resistencia a la tracción y el alargamiento de rotura. También introduce la tenacidad y los ensayos de impacto.

Puntos clave

El ensayo de tracción somete una probeta a una fuerza normal creciente, lenta y continua, hasta su rotura.
El diagrama tensión-deformación se divide en zona elástica (proporcional y no proporcional), zona plástica (deformación uniforme) y zona de estricción.
El módulo de Young es la relación entre tensión y deformación en la zona de comportamiento proporcional.
La resistencia a la tracción es la máxima tensión que soporta la probeta durante el ensayo.
El alargamiento de rotura es el mayor alargamiento plástico alcanzado por la probeta.
El trabajo de deformación es el área bajo la curva fuerza-alargamiento y representa la capacidad de absorber energía.
La tenacidad es la capacidad de un material para almacenar energía en deformación plástica antes de romperse.

Ponte a prueba

El Ensayo de Tracción: Fundamentos y Aplicaciones

El ensayo de tracción está considerado como uno de los más importantes para la determinación de las propiedades mecánicas de cualquier material. Los datos obtenidos se pueden utilizar para comparar distintos materiales y saber si cierto material podrá soportar unas determinadas condiciones. El ensayo consiste en someter una pieza o probeta a una fuerza normal de tracción que crece con el tiempo de forma lenta y continua hasta que la probeta se rompe. Para que resulten comparables los ensayos con probetas de diferentes tamaños, se utiliza el diagrama tensión-deformación:

Diagrama Tensión-Deformación: Zonas Clave

El diagrama tensión-deformación es fundamental para entender el comportamiento de los materiales bajo carga. Se divide en las siguientes zonas:

Zona Elástica
- Zona Proporcional
- Zona No Proporcional
Zona Plástica
- Zona de Deformación Plástica Uniforme
- Zona de Estricción

Parámetros Significativos del Ensayo de Tracción

A continuación, se detallan los datos más significativos obtenidos de un ensayo de tracción, fundamentales para comprender el comportamiento y las propiedades de los materiales:

Límite de Proporcionalidad

Tensión a partir de la cual las deformaciones no son proporcionales a las tensiones.

Límite de Elasticidad

Tensión a partir de la cual las deformaciones en la probeta dejan de ser reversibles.

Límite de Deformación Permanente

Tensión que provoca una deformación permanente igual a un determinado porcentaje de la longitud inicial.

Límite de Pérdida de Proporcionalidad

Tensión que provoca un alargamiento no proporcional igual a un determinado porcentaje de la longitud inicial.

Módulo de Young

Relación entre la tensión y la deformación en la zona de comportamiento proporcional.

Resistencia a la Tracción

Máxima tensión que soporta la probeta durante el ensayo.

Resistencia a la Rotura

Tensión soportada por la probeta en el momento de la rotura, valor muy próximo al de la resistencia a la tracción siempre que en la probeta no se produzca estricción.

Alargamiento de Rotura

Mayor alargamiento plástico alcanzado por la probeta en el ensayo.

Estricción de Rotura

Disminución de sección que se produce después de la rotura.

Trabajo de Deformación

Área bajo la curva fuerza-alargamiento que representa el trabajo que es necesario desarrollar para conseguir la rotura de la probeta. También representa la capacidad de un material para absorber trabajo.

La Tenacidad y Ensayos de Impacto

La tenacidad es la capacidad que tiene un material para almacenar energía en forma de deformación plástica antes de romperse. Los ensayos de resistencia al impacto, que evalúan esta propiedad, pueden ser:

Tracción por choque
Flexión por choque

Preguntas frecuentes

¿Qué es el módulo de Young?

Es la relación entre la tensión y la deformación en la zona de comportamiento proporcional del material. Se obtiene a partir del diagrama tensión-deformación.

¿Qué diferencia hay entre límite de elasticidad y límite de proporcionalidad?

El límite de proporcionalidad es la tensión a partir de la cual las deformaciones no son proporcionales a las tensiones. El límite de elasticidad es la tensión a partir de la cual las deformaciones dejan de ser reversibles.

¿Qué es la estricción?

Es la disminución de sección que se produce en la probeta, y se mide después de la rotura como estricción de rotura.