Prueba de tensión (material)

Prueba de tensión (material)

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Se denomina prueba de tensión al ensayo que permite conocer las características de un material cuando se somete a esfuerzos de tracción. El objetivo es determinar la resistencia a la rotura y las principales propiedades mecánicas del material que es posible apreciar en el diagrama carga-deformación:

• Límite elástico
• Punto de fluencia
• Límite de fluencia
• Resistencia a la fatiga
• Punto de fractura

Los datos obtenidos en el ensayo deben ser suficientes para determinar esas propiedades, y otras que se pueden determinar con base en ellas. Por ejemplo, la ductilidad se puede obtener a partir del alargamiento y de la reducción de área.

Definiciones

Alargamiento

El alargamiento es el aumento en la longitud calibrada en una probeta después de la prueba de tensión que comúnmente se expresa en porcentaje de la longitud calibrada inicial.

Límite de fluencia

El límite de fluencia es el primer punto detectable, a partir del cual hay un aumento notorio en la deformación, sin que se acuse un aumento en el esfuerzo aplicadoa la probeta. En los metales es el punto, a partir del cual se produce una plastificación notable y aparecen por tanto deformaciones plásticas irreversibles.

Longitud calibrada

Es la longitud inicial de la parte de una probeta sobre la que se determina la deformación unitaria o el cambio de longitud y el alargamiento. Esto se mide con un extensómetro.

Reducción de área y estricción

La reduacción de área de la sección transversal es la diferencia entre el valor del área transversal inicial de una probeta de tensión y el área de su sección transversal mínima después de la prueba. En el rango elástico de tensiones y deformaciones en área se reduce en una proporción dada por el módulo de Poisson. Para un sólido lineal e isótropo, en un ensayo de tracció convencional, dicha reducción viene dada por:

$A = A_0 \left(1- \nu\frac{\sigma}{E} \right)^2$

Donde:

$A_0\,$, es el área inicial.

$\nu, E\,$, son el coeficiente de Poisson y el módulo de Young.

$\sigma\,$, es la tensión en dirección longitudinal de la pieza.

Una vez superado el límite de fluencia, se llega a un punto donde junto con la reducción elástica anterior associada al efecto de Poisson, se produce la llamada estricción que es un fenómeno de plasticidad.

Resistencia a la fluencia

La resistencia a la fluencia del acero estructural puede determinarse durante la prueba de tensión, observando el indicador de carga. Después de aumentar continuamente la carga, se observa que cae súbitamente a un valor ligeramente inferior que se mantiene por algún tiempo mientras la probeta sigue alargándose. En un ensayo bien efectuado uno puede distinguir entre el punto de fluencia que corresponde a la carga alcanzada, justo antes de que empiece la fluencia, y el punto de fluencia más bajo que corresponde a la carga requerida para mantener la fluencia. Como el punto de fluencia superior es transitorio, debe usarse el punto de fluencia inferior para determinar la resistencia a la fluencia del material.

Véase también

• Límite elástico
• Ensayo de tracción
• Deformación elástica

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