Descripción: informe de oxidacion y reduccion No planche todo ;)
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Informe sobre los materiales del laboratorio de uso más común como por ejemplo: Tubos de ensayo, Matraz Erlenmeyer o fiola, Vidrio de reloj, Pipetas, Soporte universal y más.
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Universidad de El Salvador Facultad de Ingeniería y arquitectura Escuela de ingeniería mecánica Ciencia de los materiales Ciclo II 2013
Laboratorio N° 2 “Propiedades mecánicas: ensayo de tensión”
Rivera Méndez Ricardo Alexander RM11120 Rivas Díaz Douglas Alberto RD12003 Umanzor Díaz Vladimir Alexander UD11002
Ciudad Universitaria 8 de noviembre de 2013
LABORATORIO N°2 “PROPIEDADES MECANICAS: ENSAYO DE TENSIÓN” 1.0 OBJETIVO Efectuar un ensayo de tensión de acuerdo a la norma ASTM A615 para estudiar el comportamiento de un material cuando es sometido a esfuerzos axiales de tensión progresivamente crecientes hasta provocar su ruptura. 2.0 MATERIALES Y EQUIPO - Maquina para ensayo de tensión - Calibrador - Probeta para ensayo de tensión - Extensómetro 3.0 EXPOSICION Un ensayo de materiales metálicos comprende un conjunto de pruebas que permiten el estudio del comportamiento del material a fin de determinar sus características para una posible utilización o comprobar o determinar la calidad de un material. En el ensayo de tensión, la probeta se somete a una fuerza de tensión gradualmente creciente (carga) en sentido longitudinal. Las lecturas de fuerza se convertirán a esfuerzos y las de deformación a deformación técnica unitaria.
4.0 PROCEDIMIENTO a. Tomar las dimensiones de la probeta (tabla 1) b. Marcar la longitud de calibración en la probeta. c. Montar el extensómetro en la probeta. d. Ubicar la probeta en la máquina de tensión. e. Accionar la maquina f. Aumentar gradualmente la carga y tomar lecturas de carga (F) y deformación. (∆L) hasta el punto de fluencia. Anotar el valor de la carga de fluencia. (Tabla 2) g. Tomar 2 o tres lecturas más después de la carga de fluencia. (Tabla 2) h. Cuando se logra ver el cuello en la probeta, retirar el extensómetro. i. Incrementar la carga hasta que la probeta se rompa. Anotar el valor de la carga máxima y de ruptura. (tabla 3) j. Retirar la probeta ensayada. k. Identificar tipo de fractura (tabla 3) l. Proceder a unir las dos partes de la probeta y tomar las medidas de diámetro y longitud finales de la probeta ensayada en la zona de fractura. (tabla 3)
Resultados Tabla 1 Tipo de material Diámetro nominal Área transversal nominal Longitud total de muestra Diámetro inicial D0 Área transversal inicial A0 Longitud inicial L0
Acero industrial 1020 1.27 cm 1.2668 cm 59.9 cm 1.25 cm 1.23 cm2 20.0 cm
Tabla 3 Diámetro final Df (mm) Longitud final Lf (mm) (tramo de calibración) Longitud final de la probeta (mm) Carga de fluencia (N) Carga máxima (N) Carga de ruptura (N) Tipo de fractura Elongación (%) Módulo de elasticidad Esfuerzo de fluencia (N/mm ) Esfuerzo último (N/mm )
6.0 Analisis y discusión de resultados. a. A partir de los datos del ensayo, F y ∆L, calcular los esfuerzos y las deformaciones unitarias a fin de elaborar un diagrama esfuerzodeformación Gráfica esfuerzo contra deformación. 700
600
500
) a 400 P M ( σ o z r e u f s 300 E
200
100
0 0
0.005
0.01
0.015
Deformación ε
0.02
0.025
0.03
b. Determinar el módulo de elasticidad, resistencia de fluencia, resistencia última, resistencia de rotura, tenacidad, porcentaje de elongación y porcentaje de reducción en el área de la fractura. Módulo de elasticidad
En la zona elástica
E = (119.35x106 – 79.67x106) / (0.000508 – 0.000254) E = 156.22 GPa Resistencia de fluencia σ0.2 =
72520N / 123 mm2
σ0.2 =
589.59 N]/mm 2
Resistencia última σ T =
76440 N / 123 mm 2
σ T =
621.46 N/mm2
Resistencia de rotura σ R =
53900 N / 123 mm 2
σ R =
438.21 N/mm2
σ0.2
Tenacidad. Para calcular la tenacidad se hizo mediante una aproximación del área bajo la curva de la gráfica esfuerzo –deformación, mediante el cálculo de áreas de elementos geométricos. 700
Porcentaje de elongación. % ε % ε = [(0.217m – 0.200m) / 0.200m] x 100% % ε = 8.5 Porcentaje de reducci´0n en el área de la fractura %RA %RA = [(1.23x10-4 – 5.15x10-5) / 1.23x10-4] x 100% %RA = 58% c. Describir la apariencia de la fractura. La fractura observada era de cono, cráter y sedoso, en la parte interior de la probeta se podía observar la deformación plástica que había sufrido con un cráter en el centro. d. Explicar porque se prefiere elaborar un diagrama esfuerzo-deformación, en vez de uno fuerza-elongación Se prefiere elaborar un diagrama esfuerzo-deformación ya que este permite apreciar cual es el esfuerzo que experimenta el material y cuál es la deformación real que sufre. Al diseñar una pieza este diagrama permite observar las deformaciones que esta sufrirá a determinados esfuerzos y permite diseñar una pieza que se adapte mejor a los esfuerzos a los que será sometida.
Conclusiones. Formular conclusiones en relación a: a. Comparación entre valores experimentales y referenciales. b. Verificación del procedimiento de ensayo y requerimientos de la norma. Las descripciones de los fenómenos en la teoría de la norma (Norma A615ASTM) coinciden ampliamente con los sucesos del ensayo de tensión. La norma contempla entre lo mas destacado Requerimientos para Deformación, requerimientos de tracción y requerimientos de flexión. Entre las características a comparar más destacadas podemos mencionar: 1) “los extremos de las deformaciones en los lados opuestos de la barra no, deberá exceder de 12 .5 % del perímetro nominal de la barra”. “Las deformaciones estarán espaciadas a lo largo de la barra a distancias sustancialmente uniformes. Las deformaciones en los lados opuestos de la barra debe ser similar en tamaño, forma, y patrón”. Este requerimiento de formación en efecto se pudo observar en el ensayo de tensión ya que los dos lados opuestos de la barra mostraban deformaciones similares. 2) “El límite de elasticidad o resistencia a la fluencia se determinaran por uno de los métodos siguientes: Cuando el acero probado no tiene un bien definido límite de elasticidad, la resistencia a la fluencia se determina leyendo la tensión correspondiente a la tensión prescrita utilizando un método de diagrama de autográfico o un extensómetro”. En el ensayo de tensión realizado se utilizó un extensómetro en el cual se podían observar las deformaciones que la probeta sufría en ciertos esfuerzos de tracción.
c. Apariencia de la fractura. En el caso del este ensayo se pudo observar una fractura parcialmente cónica, con cráter y sedosa en la que se podía observar una deformación semejante a un cráter en el centro de la probeta, con deformaciones plástica plásticas de apariencia “sedosa” en la fractura, demostrando que era una fractura dúctil.