Ensayo de Tracción de Aceros: Procedimiento y Comportamiento del Material (Norma IRAM IAS U 500-102)

Ensayo de Tracción de Aceros según Norma IRAM IAS U 500-102

Introducción

El ensayo de tracción es un procedimiento que consiste en aplicar a una probeta, en dirección axial, un esfuerzo de tracción creciente hasta la rotura. Este ensayo de control destructivo permite determinar las características mecánicas del material. Para llevarlo a cabo, se requiere una máquina que permita realizar el esfuerzo de tracción y que tenga la capacidad para romper la pieza. Además, se utiliza un extensómetro para medir el alargamiento durante el ensayo.

Una probeta es un trozo de material con dimensiones normalizadas para ensayos. Estas pueden ser industriales, normalizadas o proporcionales.

Procedimiento del Ensayo de Tracción

1. Determinación del diámetro inicial (d_o) y longitud inicial (L_o) de la probeta.
2. Marcado del centro de la probeta y las medidas estandarizadas.
3. Uso de las marcas para colocar el extensómetro sobre la probeta.
4. Colocación y sujeción de la probeta por sus extremos entre dos mordazas o agarres que la sujetan a la máquina de ensayo.
5. Ajuste: Se aplica una precarga y se realiza el ajuste a "cero" del medidor de deformación y del medidor de carga antes de empezar el ensayo.
6. Aplicación de carga: Se comienza la aplicación de carga con una velocidad de ensayo (según norma y tipo de máquina) hasta la rotura de la probeta.
7. Registro de datos: Un software controla y registra la fuerza aplicada y la deformación de la probeta, generando una curva de fuerza-deformación.

Comportamiento del Material durante el Ensayo

El comportamiento del material durante el ensayo de tracción se puede dividir en varias zonas, como se describe a continuación:

• Zona 0-A: Período Elástico

  En esta zona se observa una relación lineal entre el alargamiento y la carga aplicada, siguiendo la Ley de Hooke. Los aceros retoman su longitud inicial al cesar la carga, siempre que no se sobrepase el punto A.

• Zona A-B: Zona de Alargamiento Pseudoelástico

  Este pequeño tramo ligeramente curvo es prácticamente la continuación de la recta. A los alargamientos elásticos se suma una pequeña deformación que es incluso recuperable en el tiempo. Por lo tanto, al punto B se lo denomina Límite Elástico Aparente o Superior de Fluencia.

• Zona B-C: Zona de Fluencia

  Aquí comienzan oscilaciones con pequeños avances y retrocesos de la carga, dejando una importante deformación permanente del material. Esto ocurre sin un aumento considerable de carga. Las oscilaciones indican que la fluencia no se produce simultáneamente en todo el material. Este fenómeno es una característica significativa de los aceros dúctiles.

• Zona C-D: Zona de Alargamiento Homogéneo

  Se produce luego de concluida la fluencia. Debido a la deformación, se genera un efecto de endurecimiento. Al deformarse, el material aumenta su capacidad de carga hasta un máximo, que corresponde al punto D. Las deformaciones son grandes y se extienden por toda la pieza. Al llegar a D, las deformaciones se concentran en una zona específica, fenómeno conocido como estricción.

• Zona D-E: Zona de Estricción

  En esta zona, la carga desciende hasta la fractura.