Ensayo de tracción real ( o verdadero)

Transcripción

1 Ensayo de tracción real ( o verdadero) Los resultados obtenidos por la curva de tensión convencional (ingeniería) están sujetos a errores porque todos los cálculos están en base a la sección inicial del cuerpo de prueba. Después de alcanzar la zona plástica, el cambio de los valores de S o y de L o, son lo suficientemente grandes, introduciendo errores considerables en los resultados.

2 Figura 1. Curva de tracción real y convencional

3 Tensión y deformaciones reales La tensión de tracción real es definida (Ludwik) como el cociente entre la carga en cualquier instante y área de la sección transversal de la probeta en el mismo instante La deformación real basada en el cambio de la longitud con relación a la medida inicial ( método Ludwik) P A ε R ε R

4 Correlación entre tensiones y deformaciones reales y convencionales ε R P A o

5 La curva real de tracción es llamada curva de fluencia ( flow curve), representa las características de la plasticidad del metal. En la figura el punto M corresponde a la carga máxima( punto M curva convencional). Después de pasar el punto M la curva deberá ser en la mayoría de los casos linear hasta el punto de fractura F.

6 Figura 3. Curva convencional y curva real (primer método) para una acero inoxidable 304

7 Figura 3. curva convencional y curva real( segundo método) para una acero inoxidable 304

8 Figura 4. Curva real ( tercer método, McGregor-1939) para un acero inoxidable 304

9 Una de las consideraciones importantes a observar en la región de endurecimiento uniforme es que la curva tensión-deformación real para la mayoría de los metales puede ser representada por: K ε R n K es llamado coeficiente de resistencia (Pa) y n es el coeficiente de endurecimiento ( adimensional) El coeficiente de resistencia (K) cuantifica el nivel de resistencia que el material ejerce contra su deformación a lo largo de su volumen, en otras palabras, cuando mayor es el valor del coeficiente, mayores serán los esfuerzos necesarios para deformarlo permanentemente

10 El coeficiente de endurecimiento (n) representa la capacidad del material de distribuir la deformación a lo largo de su volumen. Materiales con bajo n tienden a localizar el endurecimiento en pequeñas porciones de volumen, haciendo que niveles bajos de deformación lleven al material a condiciones criticas o mas próximas a la fractura a diferencia de los materiales con mayores valores de n. Materiales con bajo n son caracterizados por grandes variaciones de deformación para variaciones relativamente pequeñas de aplicación de tensión en la zona plástica.

11 Figura 5. Dos materiales metálicos con el mismo limite de fluencia, pero con valores diferentes de n. En consecuencia las curvas reales son diferentes

12 Figura 6. Influencia del valor del coeficiente de endurecimiento (n) y del coeficiente de resistencia (k) en la región plástica de la curva tensión-deformación real.

13 Alguno valores de n y K son obtenidos en tablas. Para determinar esos valores, el modo mas conveniente es transformar K ε R n en logaritmos y dibujar un grafico log-log ε R

14 Figura 7. Determinación de los valores de n y k en una curva log-log

15 Figura 8. Grafico log-log de una curva tensión deformación real

16 Tabla 1. Valores de coeficientes de endurecimiento (n) y del coeficiente de resistencia (K), ( segund Dieter, 1988)

17 Índice de Anisotropía Las propiedades de un material trabajado mecánicamente (laminado, forjado, estampado, etc.) pueden variar conforme la dirección en que se retira la probeta para el ensayo. Este fenómeno es llamado anisotropía. La anisotropía aparece por causa de la orientación preferencial de los granos del metal después de una gran deformación por trabajo mecánico ( anisotropía cristalográfica) o debido al alineamiento de las inclusiones, vacios o alineamiento de una segunda fase precipitada por causa de un trabajo mecánico.

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19 Las variaciones de los valores de r, determinados en cuerpos de prueba situados en un mismo plano de un metal trabajado, deben ser retirados de diferentes direcciones, he llamado anisotropía planar. Para un material perfectamente isotrópico, r deberá ser igual a 1. Otra manera de variación de r es en la dirección normal a la superficie de la chapa laminada. El valor de la anisotropia normal esta dada por la siguiente expresión:

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