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Resistencia estática

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Partes: 1, 2

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.

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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.

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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.

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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.

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