- Tutorial nº 155 -

Curva de Tracción de Materiales Metálicos
Bajo Diferentes Temperaturas

FUENTE:  Biblioteca Pública Virtual

Dpto. de Ingeniería y Ciencia de los Materiales y del Transporte

Escuela Técnica Superior de Ingeniería

Universidad de Sevilla

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En este trabajo se ha llevado a cabo la simulación de las curvas de tracción de distintas probetas metálicas a diferentes temperaturas, previo ajuste mediante mínimos cuadrados de las curvas reales obtenidas experimentalmente.

Las aleaciones metálicas que se han ensayado son: acero C45, acero 304, aluminio 2011, fundición gris y latón.

Este trabajo se centra en el análisis del comportamiento mecánico de una serie de metales seleccionados bajo el ensayo de tracción. Inicialmente, en el documento que se adjunta se incluye una breve explicación de los fundamentos teóricos relativos a este ensayo, así como de las propiedades y las curvas obtenidas que serán objeto de estudio.

Como se sabe, las propiedades mecánicas de los materiales indican su comportamiento cuando están sometidos a solicitaciones externas. Para la obtención de dichas propiedades mecánicas de los materiales, el ensayo de tracción es uno de los más extendidos a día de hoy, debido a su simplicidad y a que es un tipo de ensayo relativamente barato y totalmente normalizado.

El ensayo de tracción consiste en someter a una probeta normalizada, sujeta por sus extremos, a una carga uniaxial creciente de tracción hasta su rotura, con el fin de determinar ciertas características mecánicas a través de la carga aplicada y el alargamiento.

A partir de estos valores se obtienen el esfuerzo y la deformación necesarios para la representación de las curvas tensión-deformación. La realización de dicho ensayo se ha llevado a cabo mediante una máquina universal de ensayos siguiendo la norma UNE 7-474-92 Parte 5 (Julio 1992) que se corresponde al método de ensayo para materiales metálicos a temperatura elevada.

Aunque la curva tensión-deformación presenta una información fundamental para el estudio del comportamiento de los materiales, se hace necesario introducir magnitudes que ayuden a compararlos entre sí. Así es como se llega a los conceptos de ductilidad y fragilidad.

Dependiendo de la capacidad que tiene un material para deformarse plásticamente y absorber energía antes de la fractura se pueden diferenciar dos tipos de materiales: dúctil (si admite fuertes deformaciones antes de romperse) o frágil (se considera un material frágil aquel que rompe antes del 5% de deformación plástica).

La ductilidad y la fragilidad de un material dependen fuertemente de su microestructura y de las condiciones a las que se encuentre sometido dicho material, por lo tanto se hace necesario el estudio de la sensibilidad de los materiales ante la variación de variables como la velocidad de deformación y la temperatura.

De forma general, al aumentar la velocidad de deformación de un material, éste se vuelve más frágil. Un ejemplo de ello puede ser cuando se somete una pieza a ensayo de impacto para medir su tenacidad a la fractura, ésta rompe de manera frágil dada la alta velocidad que alcanza el péndulo.

Por otro lado, la temperatura juega un papel fundamental en la fragilidad o la ductilidad de un material, ya que ante un aumento de la temperatura, el material pierde rigidez y se comporta de forma dúctil. Esto se debe a la mejor fluencia de las dislocaciones ante aumentos del 0,3 - 0,4 de la temperatura de fusión del material. Sin embargo, cuando se somete a bajas temperaturas se observa un comportamiento frágil.

Este trabajo se ha apoyado en trabajos anteriores, en los cuales se hacía uso de versiones más primitivas del modelo. El estudio y análisis de los resultados se ha centrado exclusivamente en la influencia que la variación de la temperatura tiene en el comportamiento de las curvas de tracción de los materiales mencionados.

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" Curva de Tracción de Materiales Metálicos Bajo Diferentes Temperaturas "
FUENTE:  Biblioteca de Ingeniería de la Universidad de Sevilla

 

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Tutorial nº 155
" Curva de Tracción de Materiales Metálicos Bajo Diferentes Temperaturas "
FUENTE:  Biblioteca de Ingeniería de la Universidad de Sevilla

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Hermenegildo Rodríguez Galbarro

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