gráficas esfuerzo deformación del acero
Páginas: 7 (1555 palabras)
Publicado: 9 de diciembre de 2013
1. Gráfica Esfuerzo () – Deformación () del acero
En este diagrama pueden distinguirse ciertas zonas con determinadas características:
a) Período elástico: Este período queda delimitado por la tensión σe (límite de elasticidad). El límite de elasticidad se caracteriza porque, hasta llegar al mismo, el material se comporta elásticamente, es decir que producida la descarga, la probetarecupera su longitud inicial. En la práctica, este límite se considera como tal cuando en la descarga queda una deformación especifica remanente igual al 0.001 %. Este período comprende dos zonas: la primera, hasta el σp (límite de proporcionalidad), dónde el material verifica la ley de Hooke. La segunda entre σp y σe, si bien es elástica, no manifiesta proporcionalidad entre tensiones ydeformaciones.
En la primera zona:
En la segunda zona: ; Módulo de elasticidad reducido
En general, los límites de proporcionalidad y de elasticidad difieren muy poco entre sí.
b) Período elasto-plástico: Para valores de tensión superiores al límite elástico, la pieza si fuera descargada no recobraría su dimensión original, apreciándose una deformación remanente acorde con la cargaaplicada. A medida que aumenta la solicitación, la gráfica representativa es la de una función para la cual disminuye el valor de su Tangente, tendiendo a anularse en el tramo final del período, al cual se llega con un valor de tensión que se indica como σf (tensión de fluencia).
c) Período plástico (fluencia): Una vez arribado al valor de tensión σf (límite de fluencia), el material fluye, esdecir, aumentan las deformaciones sin que existe aumento de tensión. En realidad este fenómeno no es tan simple, ya que puede verse que la tensión oscila entre dos valores límites y cercanos entre sí, denominados límites de fluencia superior e inferior, respectivamente.
d)
La tensión de proporcionalidad resulta ser aproximadamente el 80% de la tensión de fluencia.
e) Período deendurecimiento y de estricción: Como consecuencia de un reacomodamiento cristalográfico, luego de la fluencia el material sufre un re-endurecimiento, que le confiere la capacidad de incrementar la resistencia, es decir, puede admitir un incremento de carga. Sin embargo en este período las deformaciones son muy pronunciadas.
La tensión aumenta hasta alcanzar un valor máximo σR, denominado “tensión derotura”, a partir del cual la tensión disminuye hasta que alcanza una determinada deformación de rotura, produciéndose la tensión σR no es en realidad la máxima tensión que se origina en la probeta sometida a carga. En efecto, alcanzado el valor de la deformación especifica correspondiente a σR, comienza a manifestarse en la probeta un fenómeno denominado “estricción”.
Este consiste en lareducción de una sección central de la pieza. Esta reducción, progresiva con el aumento de la carga, hace que las tensiones aumenten y que, en realidad, el diagrama efectivo en lugar de presentar su concavidad hacia abajo muestra un punto de inflexión en las vecindades de σR y cambia su curvatura presentando una rama creciente hasta alcanzar la deformación de rotura εR.
Debido a lo que hemosmencionado recientemente el diagrama que acabamos de ver suele denominarse “diagrama convencional σ - ε”, ya que los cálculos de las tensiones se realizan siempre sobre la base de suponer la sección transversal constante, con área igual a la inicial.
Una valoración cuantitativa del fenómeno de estricción está dada por el “coeficiente de estricción lateral”, el cual se define según la siguienteexpresión:
Donde:
Ai: Área Inicial
Af: Área Final
En aceros comunes ≈50%
Si al realizar el ensayo de un acero común, una vez alcanzado un punto tal como el M de la gráfica , se descarga la probeta, se llega a una tensión nula a través de una recta paralela a la que define el período elástico, quedando una deformación remanente. Si la probeta vuelve a cargarse retoma la curva en el...
En este diagrama pueden distinguirse ciertas zonas con determinadas características:
a) Período elástico: Este período queda delimitado por la tensión σe (límite de elasticidad). El límite de elasticidad se caracteriza porque, hasta llegar al mismo, el material se comporta elásticamente, es decir que producida la descarga, la probetarecupera su longitud inicial. En la práctica, este límite se considera como tal cuando en la descarga queda una deformación especifica remanente igual al 0.001 %. Este período comprende dos zonas: la primera, hasta el σp (límite de proporcionalidad), dónde el material verifica la ley de Hooke. La segunda entre σp y σe, si bien es elástica, no manifiesta proporcionalidad entre tensiones ydeformaciones.
En la primera zona:
En la segunda zona: ; Módulo de elasticidad reducido
En general, los límites de proporcionalidad y de elasticidad difieren muy poco entre sí.
b) Período elasto-plástico: Para valores de tensión superiores al límite elástico, la pieza si fuera descargada no recobraría su dimensión original, apreciándose una deformación remanente acorde con la cargaaplicada. A medida que aumenta la solicitación, la gráfica representativa es la de una función para la cual disminuye el valor de su Tangente, tendiendo a anularse en el tramo final del período, al cual se llega con un valor de tensión que se indica como σf (tensión de fluencia).
c) Período plástico (fluencia): Una vez arribado al valor de tensión σf (límite de fluencia), el material fluye, esdecir, aumentan las deformaciones sin que existe aumento de tensión. En realidad este fenómeno no es tan simple, ya que puede verse que la tensión oscila entre dos valores límites y cercanos entre sí, denominados límites de fluencia superior e inferior, respectivamente.
d)
La tensión de proporcionalidad resulta ser aproximadamente el 80% de la tensión de fluencia.
e) Período deendurecimiento y de estricción: Como consecuencia de un reacomodamiento cristalográfico, luego de la fluencia el material sufre un re-endurecimiento, que le confiere la capacidad de incrementar la resistencia, es decir, puede admitir un incremento de carga. Sin embargo en este período las deformaciones son muy pronunciadas.
La tensión aumenta hasta alcanzar un valor máximo σR, denominado “tensión derotura”, a partir del cual la tensión disminuye hasta que alcanza una determinada deformación de rotura, produciéndose la tensión σR no es en realidad la máxima tensión que se origina en la probeta sometida a carga. En efecto, alcanzado el valor de la deformación especifica correspondiente a σR, comienza a manifestarse en la probeta un fenómeno denominado “estricción”.
Este consiste en lareducción de una sección central de la pieza. Esta reducción, progresiva con el aumento de la carga, hace que las tensiones aumenten y que, en realidad, el diagrama efectivo en lugar de presentar su concavidad hacia abajo muestra un punto de inflexión en las vecindades de σR y cambia su curvatura presentando una rama creciente hasta alcanzar la deformación de rotura εR.
Debido a lo que hemosmencionado recientemente el diagrama que acabamos de ver suele denominarse “diagrama convencional σ - ε”, ya que los cálculos de las tensiones se realizan siempre sobre la base de suponer la sección transversal constante, con área igual a la inicial.
Una valoración cuantitativa del fenómeno de estricción está dada por el “coeficiente de estricción lateral”, el cual se define según la siguienteexpresión:
Donde:
Ai: Área Inicial
Af: Área Final
En aceros comunes ≈50%
Si al realizar el ensayo de un acero común, una vez alcanzado un punto tal como el M de la gráfica , se descarga la probeta, se llega a una tensión nula a través de una recta paralela a la que define el período elástico, quedando una deformación remanente. Si la probeta vuelve a cargarse retoma la curva en el...
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