Prueba de tensión de materiales metálicos según ASTM E8/E8M

Prueba de tensión de materiales metálicos según ASTM E8/E8M

La norma "Método de ensayo estándar ASTM E8/E8M para ensayos de tensión de materiales metálicos", desarrollada por la Sociedad Americana para Ensayos y Materiales (ASTM), describe métodos para ensayos de tensión de materiales metálicos en cualquier forma a temperatura ambiente, específicamente el límite elástico, el alargamiento en el punto de fluencia, la resistencia a la tracción, el alargamiento y la reducción de área. Para la mayoría de las probetas redondas, se requieren longitudes de referencia de 4D para E8 y 5D para E8M. La longitud de referencia es la diferencia más significativa entre las probetas E8 y E8M. Las probetas fabricadas con materiales pulvimetalúrgicos están exentas de este requisito por acuerdo de toda la industria para garantizar que el material se presione hasta alcanzar un área de protuberancia y una densidad específicos.

Prueba de tensión de materiales metálicos según ASTM E8/E8M

Es posible que sea necesario realizar excepciones a las disposiciones de estos métodos de prueba en propiedades o métodos de prueba individuales para un material en particular.

A menos que se indique lo contrario, se supone que la temperatura ambiente es de 10 a 38 grados.

Las pruebas de tensión proporcionan información sobre la resistencia y ductilidad de los materiales sometidos a tensiones de tracción uniaxiales. Esta información puede ser útil para la comparación de materiales en condiciones específicas, el desarrollo de aleaciones, el control de calidad y el diseño.

Los resultados de las pruebas de tensión en muestras mecanizadas según dimensiones estándar a partir de partes seleccionadas de una pieza o material pueden no representar completamente las propiedades de resistencia y ductilidad de todo el producto final o su comportamiento en servicio en diferentes entornos.

Estos métodos de prueba se consideran satisfactorios para las pruebas de aceptación de envíos comerciales. Se han utilizado ampliamente en el comercio para este fin.

Las probetas de ensayo deberán ser de tamaño natural o mecanizadas, según lo especificado en las especificaciones del producto para el material ensayado. Salvo que se especifique lo contrario, el eje de la probeta de ensayo se colocará dentro del material base de la siguiente manera:

  • En el centro para productos con un espesor, diámetro o distancia entre superficies planas de 40 mm o menos.
  • Para productos con espesor, diámetro o distancia entre superficies planas mayor a 40 mm, en el centro de la distancia del centro a la superficie.

Las muestras de prueba mal preparadas suelen causar resultados insatisfactorios e inexactos. Por lo tanto, es importante tener cuidado, especialmente durante la preparación de las muestras durante el procesamiento, para maximizar la precisión y minimizar el sesgo en los resultados.

La sección reducida que contiene los filetes de las muestras preparadas deberá estar libre de trabajo en frío, muescas, marcas de vibración, ranuras, hendiduras, rebabas, superficies o bordes rugosos, sobrecalentamiento o cualquier otra condición que pueda afectar negativamente las propiedades que se van a medir. La perforación o el corte de la sección transformada pueden producir rebabas significativas de trabajo en frío o de corte, o ambas, a lo largo de los bordes, las cuales deberán eliminarse mediante mecanizado.

En secciones paralelas reducidas de probetas rectangulares, los bordes o esquinas no se deben rectificar ni desgastar de manera que el área de la sección transversal real de la probeta difiera significativamente del área calculada.

Para materiales frágiles, se deben utilizar filetes de radio grande en los extremos de la sección paralela reducida.

El área transversal de la probeta debe ser mínima en el centro de la sección paralela reducida para garantizar la fractura dentro de la longitud calibrada. Por lo tanto, se permite una pequeña conicidad en la sección paralela reducida de cada una de las probetas descritas a continuación.

Cuando se ensayen materiales en condiciones distintas a las de su fabricación, el acabado superficial de las probetas deberá ser el especificado en las especificaciones del producto aplicables. En el caso de materiales de alta resistencia y muy baja ductilidad, se debe prestar especial atención a la uniformidad y calidad del acabado superficial de las probetas, ya que se ha demostrado que esto influye en la variabilidad de los resultados de los ensayos.

El ensayo de tensión de materiales metálicos es una prueba mecánica fundamental que se utiliza para determinar la respuesta de un material a la carga de tracción uniaxial. En la ciencia e ingeniería de materiales, es crucial para comprender las propiedades mecánicas y el comportamiento de un metal bajo tensión.

Para determinar las propiedades mecánicas básicas de los materiales metálicos se necesita lo siguiente:

  • Límite de elasticidad
  • Resistencia máxima a la tracción
  • alargamiento
  • módulo de elasticidad
  • Reducción de área
  • Indicadores de ductilidad y tenacidad

Para realizar este método de ensayo, la muestra se coloca en las mordazas de una máquina de ensayos universal. El extensómetro se fija a la zona de medición de longitud. Se aplica una carga de tracción axial constante (controlada por deformación o por carga). La carga y el alargamiento se registran continuamente. La carga se mantiene hasta la fractura.

Los puntos clave de una curva típica de tensión-deformación son:

  • Límite proporcional: Fin del comportamiento elástico lineal.
  • Punto de fluencia: El material comienza a deformarse plásticamente.
  • Resistencia máxima a la tracción: tensión máxima antes de ceder.
  • Punto de ruptura: El punto donde se rompe la muestra.

Los métodos de prueba presentados en esta norma miden varias propiedades mecánicas importantes de materiales metálicos:

  • Límite elástico: Esfuerzo al que un material comienza a deformarse plásticamente. Generalmente se mide mediante el método de compensación del 0,2 %.
  • Resistencia máxima a la tracción: La tensión máxima que un material puede soportar antes de que comience el pandeo.
  • Elongación (extensión total en la fractura): El aumento de la deformación o longitud como porcentaje de la longitud de calibre original, lo que indica ductilidad.
  • Módulo de elasticidad (E): La pendiente de la porción lineal (elástica) de la curva de tensión-deformación, que representa la rigidez.
  • Reducción de área: La reducción porcentual del área de la sección transversal en el punto de fractura también es una medida de ductilidad.
  • Límite proporcional: punto en el que la madurez y la deformación son linealmente proporcionales.
  • Punto de ruptura: El punto en el que un material finalmente se rompe bajo tensión.

Nuestra organización, que lleva años apoyando a empresas de todos los sectores con una amplia gama de actividades de prueba, medición, análisis y evaluación, cuenta con un sólido equipo de empleados que siguen de cerca los avances científicos y tecnológicos globales y se mejoran constantemente. En este contexto, también ofrecemos servicios de prueba de acuerdo con la norma ASTM E8/E8M, Método de Prueba Estándar para Pruebas de Tensión de Materiales Metálicos.

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