Fundamentos y Propiedades del Ensayo de Tracción en Materiales

¿Qué es el Ensayo de Tracción?

El ensayo de tracción consiste en someter una probeta de forma y dimensiones determinadas del material a analizar, a un esfuerzo de tracción a lo largo de su eje hasta romperla. Se utiliza una máquina que registra los incrementos de longitud al aplicar una fuerza de tracción determinada sobre la probeta. Los resultados se representan en una gráfica, donde quedan reflejados los valores de las deformaciones unitarias y de las tensiones aplicadas. Estos diagramas varían dependiendo del material.

Fases y Zonas del Ensayo

Dentro del comportamiento del material, podemos distinguir las siguientes etapas:

Zona OE (Periodo Elástico)

• OP (Zona proporcional): Cumple la ley de Hooke; esta parte de la gráfica establece bajo qué esfuerzos pueden trabajar los materiales sin tener deformaciones permanentes.
• PE (Zona no proporcional): En este tramo no se cumple la ley de Hooke.

Zona ES (Periodo Plástico)

• ER (Límite de rotura): En esta zona, para pequeños aumentos de tensión, se producen grandes alargamientos del material. Termina en el límite de rotura R, a partir del cual el material se considera roto, aunque no se separe físicamente. Existen materiales en los que ocurre la fluencia o creeping justo después del límite elástico.

Zona RS (Zona de Rotura)

Al pasar el punto de rotura R, la probeta pierde su forma original, produciéndose alargamientos con aplicación de menos esfuerzos en la zona más fina de la probeta, donde se concentra la deformación, hasta que se rompe definitivamente en el punto S.

Definiciones Técnicas y Parámetros Clave

• Límite de deformación permanente: Tensión que provoca una deformación permanente igual a un porcentaje determinado 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.
• Tensión máxima de trabajo: Esfuerzo límite al que podemos someter una pieza o elemento simple de una estructura.
• Factor de seguridad: Es un número que nos permite fijar las condiciones de trabajo de una pieza o elemento.
• Alargamiento de rotura: Es el mayor alargamiento plástico alcanzado por la probeta durante el ensayo.
• Estricción de rotura: Es la disminución de la sección que se produce tras la rotura por la tracción.
• Coeficiente de estricción: Para probetas circulares, representa la disminución que experimentan los diámetros.