Lab1 Deformacion en Frio 2013 -2

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA FACULTAD DE INGENIERIA MECÁNICA CARRERA PROFESIONAL DE INGENIERÍA MECÁNICA INFORME DE LABORATORIO LABORATORIO

DEFORMACION EN FRIO

CIENCIA DE LOS MATERIALES II (MC-115) PROFESOR:

Ing. zamora

INTEGRANTES: ARGUELLES SAENZ, LUIS ALBERTO

FECHA DE PRESENTACIÓN

:

02/10/2013

Lima

–

Perú

2013

20137017k 20137017k

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PROLOGO

ÍNDICE PROLOGO ........................................... .................................................................. ............................................. ........................................... .....................02 1. OBJETIVO ........................................... .................................................................. ............................................. ........................................... .....................04 2. DESCRIPCION DE LOS EQUIPOS UTILIZADOS UT ILIZADOS ............................................ ............................................05 3. DESCRIPCIÒN DEL PROCEDIMIENTO............. PROCEDIMIENTO................................... ............................................ ......................... ...12 4. DATOS RECOGIDOS EN EL LABORATORIO ............................... ................................................. ..................15 5. CALCULOS Y RESULTADOS .......................................................... ............................................................................ ..................16 6. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES RECOMENDACIONES ..................................................... .....................................................22 7. BIBLIOGRAFIA ............................................. .................................................................... ............................................. ................................ ..........24 8. CUESTIONARIO............................................ ................................................................... ............................................. ................................ ..........25











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Entender y conocer el procedimiento de producción de un metal sometido a deformación plástica en frio.

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Reconocer que después del Enfriamiento en frío muchas propiedades se han mejorado como la dureza, pero el mismo tiempo de han aumentado otros defectos.

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Establecer una relación entre las durezas obtenidas y las deformaciones por deformación en frio, justificando con un análisis metalográfico los cambios en su estructura interna.

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Identificar mediante una observación microscópica, la microestructura de los metales estudiados, notando como se reordena esta estructura cuando la deformación se hace más intensa.



Conocer aspectos generales sobre los procesos de deformación en frio y sus posibles aplicaciones en diversos campos de la ingeniería.

3.FUNDAMENTO TEÓRICO…











3.EQUIPOS E INSTRUMENTOS UTILZADOS

Vernier

El nonio o vernier es una segunda escala auxiliar que tienen algunos instrumentos de medición, que permite apreciar una medición con mayor precisión al complementar las divisiones de la regla o escala principal del instrumento de medida.

Sierra La sierra es una herramienta que sirve para cortar madera u otros materiales. Consiste en una hoja con el filo dentado y se maneja a mano o por otras fuentes de energía, como vapor, agua o electricidad. Según el material a cortar se utilizan diferentes tipos de hojas de sierra. De acuerdo con la mitología griega, fue inventada por Perdix, el nieto de Dédalo.











Tornillo de banco El tornillo de banco es una herramienta que sirve para sujetar firmemente piezas o componentes a los que se les quiere aplicar alguna operación mecánica. Es un conjunto metálico muy sólido y resistente que tiene dos mordazas; una de ellas es fija y la otra es móvil, es decir, se abre y se cierra cuando se gira con una palanca un tornillo de rosca cuadrada. Es una herramienta que se atornilla a una mesa de trabajo y es muy común en los talleres de mecánica. Cuando las piezas a sujetar son delicadas o frágiles se deben proteger las mordazas con fundas de material más blando llamadas galteras y que pueden ser de plomo, corcho, cuero, nailon, etc. La presión de apriete tiene que estar de acuerdo con las características de fragilidad que tenga la pieza que se sujeta.











Limas

La lima como fuente de herramienta manual de corte/desgaste consistente en una barra de acero al carbono templado con ranuras llamadas dientes, y con una empuñadura llamada mango, que se usa para desbastar y afinar todo tipo de piezas metálicas, de plástico o de madera. Es una herramienta básica en los trabajos de ajuste.

Lijas de diversas medidas Se utilizó agua normal de caño con un chorro sin mucha intensidad, cuyo propósito era impedir el calentamiento de la probeta ya que si no se aplicaba este, se podría alterar la estructura de la superficie, modificando así los resultados. Las lijas usadas en la experiencia experiencia fueron de 180, 360, 360, 600, 800, 1000 y 1200. El tamaño de las lijas estaba hecha por la división de una pulgada entre sus respectivos números ósea mientras mayor era el número de la lija más fina era esta.













Pulidor mecánico: El pulidor se encuentra conformado de una plataforma giratoria en forma circular sobre el cual está colocado un determinado paño de tela, la probeta se colocaba por encima de esta superficie de manera que lo roce con la intención que esta sea pulida, se usó como polvo abrasivo la alúmina que es en realidad el que le da el pulido final. También se le agrega un poco de agua, con el objeto de mantener frio el pulidor y evitar de esta manera que se caliente la probeta, lo cual alteraría su estructura interna.











Microscopio Metalográfico: El microscopio utilizado era de la marca Carl Zeiss Jena, este nos permitió observar las diversas probetas. Su operatividad era bastante sencilla, ya que solo se giraba un eje para acercarse o alejarse. Este microscopio también nos permite observar la microestructura del material que estamos observando.

Reactivos de ataque, alcohol, algodón y secadora En la experiencia usamos el HNO3 para todas las probetas atacadas aunque su uso es principalmente para la gran mayoría de plomo y aleaciones. El tiempo de aplicación fue de 3 a 5 segundos. Después se limpiaba con algodón con alcohol para luego secar completamente el material con secadora.











Materiales Probetas Las probetas que fueron preparadas eran una de forma cilíndrica y de una longitud aproximada de  . Todas fueron sometidas a una deformación de distintos porcentajes y experimentaron el mismo procedimiento para medir su dureza y realizar el ensayo metalográfico. El material empleado para la fabricación de las probetas es cobre.











5. PROCEDIMIENTO a. Obtención de las probetas, toma de medidas con el vernier, vernier, etiquetarlas con 10, 30, 45, 55, 80% de deformación. Una probeta a su vez será mantenida sin deformar.

b. Deformación de la probeta probeta al porcentaje asignado, asignado, usando para ello de la comba, yunque y alambre.

c. Colocar la probeta probeta en el tornillo de banco y realizar cortes cortes paralelos (A, B) con la sierra.











e. Medición de dureza Rockwell, usando la escala “B” en las superficies planas de las probetas

f.

Lijado de las superficies planas A y B de de las probetas probetas usando progresivamente progresivamente lijas Nº 180, 360, 600, 800, 1000 y 1200.

g. Pulido mecánico con alúmina de las probetas, acabado “al espejo”.













h. Limpieza con alcohol y algodón, con posterior secado. secado. i.

Atacar las superficies planas con reactivo químico.

j.

Secado final y observación observación de la textura bajo el microscopio. microscopio.











6.2. CALCULOS Y RESULTADOS











6.2.3.Porcentaje de Deformación PROBETA 1

Cu-10 % (Deformación).

Probeta 2












Probeta 5


Probeta 6












7.

CUESTIONARIO 1. Cuáles son los mecanismos de deformación nómbrelas, explique detalladamente y grafíquenlas.

plástica

-MECANISMO DE DESLIZAMIENTO La deformación plástica se debe al movimiento de un gran número de dislocaciones. Una dislocación de borde se mueve a respuesta a un esfuerzo de corte aplicado en dirección perpendicular a su línea de dislocación. A este movimiento de dislocaciones se le llama deslizamiento. El movimiento de una dislocación de borde se asemeja al mecanismo que utlizan algunas orugas para avanzar.













Planos de maclado maclado en una estructura estructura cristalina) ( Planos











3. Explique porque los metales HC (hexagonal compacta) son típicamente más frágiles que los metales FCC(cubo de cara centrada) y BCC(cubo centrada en el cuerpo), además diga usted en cual de los casos el esfuerzo de corte es mayor. Explique detalladamente. Para saber la ductilidad de los metales tenemos que saber la cantidad de Sistemas de Deslizamiento y que Las dislocaciones (de cualquier tipo) no se mueven con el mismo grado de facilidad en todos los planos y direcciones cristalográficas, sino que existen planos preferenciales (planos de deslizamiento) y direcciones preferenciales (direcciones de deslizamiento). Los planos de deslizamiento poseen elevada densidad planar de átomos. Las











1. CONCLUSIONES 

De acuerdo a lo observado en el laboratorio concluimos que la dureza y el porcentaje de deformación son proporcionales, es decir a mayor compresión mayor dureza.











RECOMENDACIONES 

Medir con precisión las longitudes iniciales de las probetas de cobre con el pie de rey.



Tratar de la longitud final de las probetas se aproxime lo más posible a las medidas calculadas con el porcentaje de deformación.



Al momento de la compresión, los soportes y las superficies de las probetas deben ser lo más paralelas posibles.













2. BIBLIOGRAFÍA 

Courtney, T.H., “Mechanical Behavior Behavior of Materials”, 2da. Ed., 2000. 2000 .



José M. Lacheras. “Tecnología de los materiales industriales industriales””.



James F. Shackelford. “Ciencia de Materiales para Ingenieros” Ingenieros ”.



William F. Smith. “Fundamentos de ciencia e ingeniería de materiales”, Editorial McGrawHill, 1998.



Donald Askeland, “Ciencia e Ingeniería de los Materiales”. Editorial THOM PSON EDITORES, 3ra Edición, 1998.



Wikipedia. “Metalografía”. Disponible en: http://es.wikipedia.org/wiki/Metalograf%C3%ADa



Wikipedia. “Alumina”. Disponible en: http://es.wikipedia.org/wiki/Al%C3%BAmina



“Procedimeinto de obtención de alumina para pulido de investigaciones metalográficas”. Disponible en: http://www.espatentes.com/pdf/0338 http://www.espatentes.com/pdf/0338019_A1.pdf 019_A1.pdf













3. CUESTIONARIO: 1.- ¿Cuál es la diferencia entre deformación en frío y deformación en caliente? 

Esencialmente la diferencia más importante es la temperatura a la cual se trabaja el material. Al deformar en frio se obtienen unas propiedades mecánicas superiores y un mejor acabado de la pieza, además se ahorra la











Para que se produzca la deformación de cristales metálicos grandes a la baja temperatura de cizalladura, es necesaria una alta densidad de imperfecciones cristalinas conocidas como dislocaciones. Las dislocaciones producen los desplazamientos atómicos sobre planos cristalinos de deslizamiento específicos y en direcciones cristalinas de deslizamiento especificas.

Usualmente los planos de deslizamiento

los de máxima





















7.-¿Cómo cambia la conductividad eléctrica de un metal cuando se deforma en frío? 

En la deformación en frio de un metal la conductividad y propiedades eléctricas no se ven tan afectadas. Esto se debe a que, existen regiones en las cuales el recorrido medio de los electrones es grande, por lo que la conductividad es únicamente perjudicada en secciones en las cuales los granos se hayan comprimidos y tensionados. En términos generales diríamos

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