Introducción Deformación plástica Resistencia y trabajo en frío Efectos de la temperatura Sistemas de designación numérica Proceso de trabajo en caliente Proceso de trabajo en frío Tratamiento térmico del acero Aceros aleados y elementados de aleación Aceros inoxidables resistentes a la corrosión Materiales para fundición Metales no férreos Sensibilidad a la muesca (o entalladura)
INTRODUCCION
El ensayo normal a la tensión se emplea para obtener varias características y resistencias que son útiles en el diseño.
El punto P recibe el nombre de límite de proporcionalidad (o límite elástico proporcional). Éste es el punto en que la curva comienza primero a desviarse de una línea recta. El punto E se denomina límite de elasticidad (o límite elástico verdadero ). No se presentará ninguna deformación permanente en la probeta si la carga se suprime en este punto. Entre P y E el diagrama no tiene la forma de una recta perfecta aunque el material sea elástico. Por lo tanto, la ley de Hooke, que expresa que el esfuerzo es directamente proporcional a la deformación, se aplica sólo hasta el límite elástico de proporcionalidad.
Muchos materiales alcanzan un estado en el cual la deformación comienza a crecer rápidamente sin que haya un incremento correspondiente en el esfuerzo. Tal punto recibe el nombre de punto de cedencia o punto de fluencia.
Se define la resistencia de cedencia o fluencia Sy mediante el método de corrimiento paralelo.
Diagrama esfuerzo-deformación obtenido a partir del ensayo normal a la tensión de una manera dúctil. El punto P indica el límite de proporcionalidad; E, el límite elástico Y, la resistencia de fluencia convencional determinada por corrimiento paralelo (offset) según la deformación seleccionada OA; U; la resistencia última o máxima, y F, el esfuerzo de fractura o ruptura.
La llamada resistencia última (a la tensión) Su (o bien Sut) corresponde al punto U.
Para determinar las relaciones de deformación en un ensayo a tensión, sean:
Lo= longitud calibrada original
Li= longitud calibrada correspondiente a una carga Pi cualquiera
Ao= área transversal original
Ai= área transversal mínima bajo la carga Pi
La deformación (relativa o unitaria) es, ?= (li –lo)/lo
La característica más importante de un diagrama esfuerzo-deformación es que el esfuerzo verdadero aumenta hasta llegar a la fractura.
?= (Ao – Ai)/ Ai
El punto máximo corresponde al punto U. La ecuación:
Ssu= Tur/J
Donde r= radio de la barra, J= el momento polar de inercia, define el módulo de ruptura para el ensayo a torsión.
Éstos son los valores normalmente utilizados en todo diseño técnico o de ingeniería.
DEFORMACIÓN PLÁSTICA
La mejor explicación de las relaciones entre esfuerzo y deformación la formuló Datsko. Este investigador describe la región plástica del diagrama esfuerzo-deformación con valores reales mediante la ecuación:
s = so?m
donde s = esfuerzo real, so =coeficiente de resistencia o coeficiente de endurecimiento por deformación, ? = deformación plástica real, m= exponente para el endurecimiento por deformación.
El esfuerzo de ingeniería es S= s e-?
O bien, S= so ?m e-?
El punto máximo en el diagrama carga-deformación, o en el diagrama esfuerzo deformación con valores nominales, al menos para algunos materiales, coincide con una pendiente igual a cero. De manera que: so Ao(m?m-1 e-? – ?m e-e)=0, m=?u
Esta relación sólo es válida si el diagrama carga-deformación tiene un punto de pendiente nula.
RESISTENCIA Y TRABAJO EN FRÍO
El trabajo en frío o labrado en frío es el proceso de esforzamiento o deformación de un material en la región plástica del diagrama esfuerzo – deformación, sin la aplicación deliberada de calor.
Las propiedades mecánicas resultantes son completamente diferentes de las obtenidas por el labrado en frío.
a) Diagrama esfuerzo-deformación que muestra los efectos de descarga y recarga en el punto l en la región plástica; b) Diagrama carga-deformación análogo.
| Página siguiente |