1/16
INTRODUCCIÓN EL COBRE Su punto de fusión es de 1.083°C mientras que su punto de ebullición es de unos 2.567°C, y tiene una densidad relativa de 8,9 gr/ cm3. Su masa atómica es 63,846. El cobre ha sido utilizado para una gran variedad de aplicaciones a causa de sus ventajosas propiedades como son la conductividad del calor y la electricidad, la resistencia a la corrosión, así como su maleabilidad y ductilidad. Debido a su extraordinaria conductibilidad, sólo superada por la plata, el uso más extendido del cobre se da en la industria eléctrica. Su ductilidad permite transformarlos en cables de cualquier diámetro, desde 0,025 mm en adelante. La resistencia a la tracción del alambre de cobre estirado es de unos 4.200 kgr./ cm2 . Puede usarse tanto en cables y líneas de alta tensión exteriores como en el cableado eléctrico en interiores, cables de lámparas y maquinarias eléctricas en general: generadores, motores, reguladores, equipos de señalización, aparatos electromagnéticos, y sistemas de comunicaciones. Las aleaciones de cobre, mucho son más duras que el metal puro, presentan una mayor resistencia y por ello no pueden utilizarse para fines eléctricos. No obstante, su resistencia a la corrosión es casi tan buena como la del cobre puro y son de fácil manejo. Las dos aleaciones más importantes son el latón, una aleación con zinc, y el bronce, una aleación con estaño. A menudo tanto el zinc como el estaño se funden en una misma aleación, haciendo difícil una diferenciación precisa entre el latón y el bronce.
1
Metales definición: http://www.parro.com.ar/definicion-de-cobr http://www.parro.com.ar/definicion-de-cobre e
1
2/16
EL ALUMINIO Las principales cualidades de este metal son: ligereza (1/3 respecto al acero), mejor fusibilidad, buenas características para su mecanizado en máquinas herramientas y óptima capacidad de disipación de calor (aproximadamente, 3,5 veces superior a la del acero). El metal así obtenido no puede emplearse como material de construcción, ya que sus propiedades mecánicas no son muy buenas. En estado puro, sus principales características son: peso especifico, 2,7 g/cm3; módulo de elasticidad, 6.000 kg/mm2; temperatura de fusión, 685 °C; conductividad eléctrica, buena; conductibilidad térmica, elevada, y resistencia a los agentes atmosféricos, buena, ya que se recubre de una capa superficial de óxido que protege al metal de ataques posteriores. La carga de rotura es más bien baja y varía según los tratamientos a que se somete el metal: en cualquier caso no supera los 25 kg/mm2 en estado laminado o trefilado crudo, mientras que su límite de fluencia varía entre 10 y 20 kg/mm2. En cambio, las aleaciones de aluminio pueden alcanzar resistencias mucho mayores y, además, pueden mejorarse de modo considerable sus características mediante tratamientos térmicos adecuados. Como ya se ha indicado, algunas aleaciones de aluminio pueden someterse a ciclos de tratamiento térmico que sirven para aumentar algunas de sus características.
2
EL LATÓN Denominación genérica de una aleación metálica cuyos componentes principales son el cobre y el cinc. Dichas aleaciones se emplean para la fabricación de pequeños elementos metálicos, como terminales eléctricos y, en general, piezas que deben resistir la corrosión. Los latones se clasifican en: binarios, o simples, y especiales.
2
Definición de Metales: http://diccionario.motorgiga.com/diccionario/ http://diccionario.motorgiga.com/diccionario/aluminio-definicion-significa aluminio-definicion-significado/gmxdo/gmxniv15-con155.htm
3/16
Las principales características del latón son la resistencia a la corrosión y la gran conductibilidad térmica y eléctrica. Las aleaciones producidas con base al cobre tienen densidades muy elevadas incluso mayores a las del acero lo que indica que también tienen una gran resistencia a la cedencia pero por otro lado menor resistencia específica. También, la resistencia a la fatiga, a la termofluencia, y al desgaste de estas aleaciones como el Latón, es mucho mayor a las aleaciones que tienen como base al aluminio y magnesio.
3
3
Definición de Metales: http://www.buenastareas.com/ensayos http://www.buenastareas.com/ensayos/Propiedades-Del-La /Propiedades-Del-Laton/720103. ton/720103.html html
4/16
OBJETIVOS: Determinar las principales propiedades de las muestras ensayadas en metales como el cobre, latón y aluminio.
EQUIPO: Máquina Universal Capacidad: 30 toneladas.
Sensibilidad: ±10 Kg.
Dial de deformaciones (Deformímetro) de alambre Apreciación: 0.01 mm
Compás de porcentajes Apreciación: 1 %
Palmer (Tornillo Micrométrico) Apreciación: 0.01 mm
MUESTRAS: Muestra de Cobre: D = 6.33 mm
Muestra de Latón: D = 6.36 mm
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Muestra de Aluminio: D = 7.02 mm
PROCEDIMIENTO: 1. Determinar la capacidad y apreciación de cada equipo a utilizar. 2. Determinar el Diámetro de los metales de muestra utilizando el palmer (tornillo micrométrico) y la Longitud de Medida para cada muestra. 3. Preparar la máquina para ensayos a tracción, colocar los aditamentos correspondientes para sujetar las muestras metálicas. 4. Colocar el Dial de Deformaciones de Alambre para Tracción de manera que permita observar las lecturas obtenidas al aplicar las cargas de manera controlada hasta que la muestra de metal falle. 5. Cuando el dial de deformaciones termine su recorrido utilizar el compás de porcentajes para determinar el porcentaje de deformación. 6. Registrar los valores de las deformaciones y las cargas en tablas. 7. Con los valores, obtener gráfico Esfuerzo vs. Deformación y los resultados requeridos.
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RESULTADOS: TABLA 1/3 ENSAYO DE TRACCIÓN EN COBRE 1
2
Dimensiones
No
1
CARGA P
3
4
Do= 6,33 mm Df=2,73 mm
5
6
Área inicial = 31,47 mm² Área final = 5,85 mm² L= 254 mm
CARGA DEFORMACIÓN DEFORMACIÓN ESFUERZO DEF. ESPECIFICA. P ι σ ε
(Kg)
(KN)
(mm x 10¯²)
(Mpa)
(mm /mm x 10¯⁴)
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
2
100,00
0,98
6,00
31,17
2,36
3
200,00
1,96
12,00
62,35
4,72
4
300,00
2,94
18,00
93,52
7,09
5
400,00
3,92
26,00
124,69
10,24
6
500,00
4,91
32,00
155,86
12,60
7
600,00
5,89
40,00
187,04
15,75
8
700,00
6,87
48,00
218,21
18,90
9
800,00
7,85
58,00
249,38
22,83
10
900,00
8,83
69,00
280,55
27,17
11
1000,00
9,81
89,00
311,73
35,04
12
1050,00
10,30
101,00
327,31
39,76
13
1110,00
10,89
200,00
346,02
78,74
14
1020,00
10,01
300,00
317,96
118,11
15
840,00 840,00
8,24
400,00
261,85
157,48
16
780,00 780,00
7,65
450,00
243,15
177,17
17
630,00 630,00
6,18
500,00
196,39
196,85
18
380,00 380,00
3,73
550,00
118,46
216,54
Deformación Residual (Elongación) = 3%
7/16
8/16
TABLA 2/3 ENSAYO DE TRACCIÓN EN LATÓN 1
2
Dimensiones
No
1
CARGA P
3
4
Do= 6,36 mm Df=6,14 mm
5
6
Área inicial = 31,77 mm² Área final = 29,61 mm² L= 254 mm
CARGA DEFORMACIÓN DEFORMACIÓN ESFUERZO DEF. ESPECIFICA. P ι σ ε
(Kg)
(KN)
(mm x 10¯²)
(Mpa)
(mm /mm x 10¯⁴)
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
2
100,00
0,98
9,00
30,88
3,54
3
200,00
1,96
17,00
61,76
6,69
4
300,00
2,94
25,00
92,63
9,84
5
400,00
3,92
35,00
123,51
13,78
6
500,00
4,91
43,00
154,39
16,93
7
600,00
5,89
52,00
185,27
20,47
8
700,00
6,87
61,00
216,15
24,02
9
800,00
7,85
70,00
247,03
27,56
10
900,00
8,83
81,00
277,90
31,89
11
1000,00
9,81
94,00
308,78
37,01
12
1160,00
11,38
150,00
358,19
59,06
13
1230,00
12,07
200,00
379,80
78,74
14
1280,00
12,56
300,00
395,24
118,11
15
1320,00
12,95
400,00
407,59
157,48
16
1340,00
13,15
500,00
413,77
196,85
17
1350,00
13,24
600,00
416,86
236,22
18
1370,00
13,44
700,00
423,03
275,59
19
1390,00
13,64
800,00
429,21
314,96
20
1400,00
13,73
900,00
432,29
354,33
21
1410,00
13,83
1000,00
435,38
393,70
22
1440,00
14,13
5%
444,65
393,70
23
1420,00
13,93
6%
438,47
472,44
24
1460,00
14,32
7%
450,82
551,18
25
1470,00
14,42
8%
453,91
629,92
26
1470,00
14,42
9%
453,91
708,66
9/16
10/16
TABLA 3/3 ENSAYO DE TRACCIÓN EN ALUMINIO 1
2
Dimensiones
No
1
CARGA P
3
4
Do= 7,02 mm Df=3,75 mm
5
6
Área inicial = 38,70 mm² Área final = 11,04 mm² L= 254 mm
CARGA DEFORMACIÓN ESFUERZO DEF. ESPECIFICA. P ι σ ε
(Kg)
(KN)
(mm x 10¯²)
(Mpa)
(mm /mm x 10¯⁴)
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
2
100,00
0,98
10,00
25,35
3,94
3
200,00
1,96
19,00
50,70
7,48
4
300,00
2,94
28,00
76,05
11,02
5
400,00 400,00
3,92
38,00
101,40
14,96
6
500,00
4,91
49,00
126,74
19,29
7
600,00
5,89
60,00
152,09
23,62
8
700,00
6,87
88,00
177,44
34,65
9
740,00
7,26
200,00
187,58
78,74
10
760,00
7,46
300,00
192,65
118,11
11
770,00
7,55
400,00
195,19
157,48
12
780,00
7,65
500,00
197,72
196,85
13
790,00
7,75
600,00
200,26
236,22
14
800,00
7,85
700,00
202,79
275,59
15
810,00
7,95
800,00
205,33
314,96
16
810,00
7,95
900,00
205,33
354,33
17
820,00
8,04
1000,00
207,86
393,70
18
770,00
7,55
6%
195,19
472,44
19
770,00
7,55
7%
195,19
551,18
20
650,00
6,38
8%
164,77
629,92
21
470,00
4,61
9%
119,14
708,66
Deformación Residual (Elongación) = 9%
11/16
12/16
FOTOGRAFIAS: Muestra de Cobre Antes de Tracción
Después de la Tracción (Fallar por Disminución de sección transversal)
Muestra de Latón Antes de Tracción
Después de la Tracción (Falla por ruptura en punto de medida)
13/16
Muestra de Aluminio Antes de Tracción
Después de la Tracción (Fallar por Disminución de sección transversal)
CONCLUSIONES 1. En el ensayo se determinó que las muestras de metal son un material dúctil, al aplicarle cargas de tracción.
2. La ductilidad de las muestras de metal se van perdiendo a medida que aumentan su resistencia.
3. De acuerdo con el ensayo se llega a determinar que la muestra de cobre se comporta como un metal frágil y que las muestras de aluminio y de latón como metales dúctiles al ser aplicados cargas de tracción.
4. En la muestra de latón, en el gráfico se verifica que el esfuerzo máximo es igual al esfuerzo de ruptura.
5. La muestra de Cobre posee un mayor Módulo de Elasticidad con respecto a las muestras de Aluminio y Latón.
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6. Se verifica la estricción del material, que es el estrechamiento, el cual conduce a la rotura de la muestra al no poder soportar las tensiones generadas.
RECOMENDACIONES 1. Para las muestras al momento de marcarlas con una determinada medida no realizar perforando el material, mas bien con alguna tinta para que sea visible y no debilite el material en esa sección.
ANEXOS
Para muestras de metal en tracción Carga P=P*g;
g = 9.81 m/s² (gravedad)
P= 380(Kg)*9.81 (m/s ²) P= 3727,80 (N) = 3,73 (KN) Area
( ) ( ) A= 31,47 (mm²)
15/16
Esfuerzo
Deformación Específica
⁄ Elongación
Módulo de elasticidad
⁄
16/16
Estricción
( ) ( )
BIBLIOGRAFÍA -
http://es.scribd.com/doc/16668578/RESISTENCIA-DE-MATERIALES
-
http://www.slideshare.net/wilfredorivera/los-metales-485539
-
http://facingyconst.blogspot.com/2009/03/traccion-en-metales.html
