Título de la tarea Propiedades físicas y mecánicas de los materiales. Nombre Alumno Daniel Tapia Tello Nombre Asignatura Resistencia de materiales Instituto IACC Ponga la fecha aquí 25/08/2017
Desarrollo 1) Explique la interrelación entre los cuatro compone ntes del tetraedro interactivo de Thomas en el comportamiento de los materiales. Argumente ade cuadamente su respuesta.
Respuesta : lo que podemos decir que el comportamiento mecánico de los materiales es sumamente complejo , por lo que es fundamental la interrelación de los mismos en el cuadro de Thomas que nos menciona las propiedades mecánicas, las características de los materiales, la teoría de los materiales y el procesamiento de cada uno, ya que cada uno de estos elementos mencionados se encuentran totalmente relacionados cualquiera sea el cambio que ocurra en uno de ellos afecta al otro provocando cambios en la estructura generalizada. Como ejemplo cada cambio que pueda ocurrir en un material determinado afectara directamente a la estructura del conjunto ya que podemos decir que todos los materiales depende el uno del otro en su equilibrio para su funcionamiento adecuado. Por eso mediante los procesos de síntesis y transformación describen de mejor manera cada una de las interrelaciones de los mismos
2) Indique cuáles son los tres factores de los que depende la densidad de un sólido. Argumente
adecuadamente su respuesta.
A) Masa atómica: que nos entrega el peso relativo de los átomos de distintos cuerpos permitiéndonos las medidas precisas para determinar la densidad de los mismos, B) El tamaño atómico: es el radio de un átomo que nos permite analizar su medida correcta para determinar su volumen en los determinados análisis de densidad de los cuerpos. C) El arreglo atómico: este nos permite analizar la síntesis del mismo y los enlaces de los átomos para poder determinar si poseen una infinidad química determinando la fuerza de atracción electro elástica permitiendo mantener cuerpos homogéneos.
3) Se tiene un mineral desconocido al cual se le quiere determinar la dureza
aproximada en la escala de Mohs y se dispone de dos piezas metálicas de dureza Brinell conocida (metal A con una dureza HB = 500 y metal B con una dureza HB = 400). Al hacer un ensayo de rayado se observa que el metal A raya la muestra de mineral, mientras que el metal B no lo raya. Utilizando la tabla de conversión entre escalas, ¿cuál sería la dureza aproximada en la escala de Mohs del mineral? Justifique su respuesta.
Respuesta: se tiene un mineral desconocido al cual se le quiere determinar la dureza aproximada en la escala de Mohs y se dispone de dos piezas metálicas de dureza HB=500 y metal b con una dureza HB=400) al hacer un ensayo de rayado se observa que el metal A raya la muestra de mineral, mientras que el metal B no lo raya. Utilizando la tabla de conversión entre escalas: ¿cuál sería la dureza aproximada en la escala de Mohs del mineral? Justifique su respuesta.
Bueno según la comparativa de escalas y considerando que el metal A raya el mineral con una dureza aproximada de 500 HB, con esto podemos decir que se trata de un mineral en la escala Mohs que corresponde al ortoclasa ya que se encuentra dentro de los rangos de mineral que podrían a ver sido rayados.
4) Observe las siguientes imágenes e identifique cuál(es) es (son) fractura(s) dúctil(es) y cuál(es)
es (son) fractura(s) frágil(es). Justifique cada una de sus respuestas. 1
2
3
Repuesta : De acuerdo con Las imágenes expuestas en el trabajo correspondiente la A-B-C identificar cuales son fracturas dúctiles y cuales son fracturas frágiles:
A) Esta imagen corresponde a una fractura del tipo dúctil ya que se encuentra con una deformación evidente mucho mayor que nos demuestra del tipo fractura.
B) Esta imagen corresponde a una fractura del tipo frágil, ya que es un vidrio que sufre su fractura de manera espontánea sin sufrir deformaciones mayores, llegando a la ruptura de manera improvista.
C) Esta imagen corresponde a una fractura del tipo dúctil ya que se nos muestra como comienza con deformaciones preventivas en la pieza de plástico de forma progresiva en el tiempo con mayor deformación.
5) De 2 ejemplos de fallas por fatiga, uno para el caso de una pieza metálica y otro para una
pieza elaborada con polímeros e indique, en cada ejemplo, cómo afecta la fatiga del material en la vida útil de la pieza. Bueno el primer ejemplo es de un caso que nos pasó en la planta concentradora donde trabajo yo Se trata de una viga h en una estructura perteneciente a un puente, en este caso la viga fue colocada inapropiadamente en un Angulo que sobrepaso los límites de resistencia de la misma generando una deformación a causa del tipo de exposición de esa forma ya que la tensión que tenia fue demasiada, por lo que no se encontraba con tensores apropiados de sujeción, lo que finalmente provoco la fatiga del material. Ahora con el segundo ejemplo vamos hablar de algo cotidiano en nuestros hogares que son nuestros colgadores de ropas y estos son elaborado s de material de polímetros, algo tan común que puede ocurrir en el dia a dia de nuestra vidas, donde el colgador al ser excedido su capacidad de resistencia en relación al peso genera deformidades en la fatiga del diseño imposibilitando su uso ya que se produce la ruptura de este.
6) Se realizó una prueba de fluencia en caliente para un acero inoxidable a 700 °C a 4 diferentes
esfuerzos. Lamentablemente, el analista del laboratorio confundió los resultados y no recuerda a qué esfuerzo corresponde cada resultado, siendo los resultados de tiempo hasta la ruptura: 710, 110, 1.200 y 300 horas. Luego, con la información que dispone sobre el efecto del esfuerzo sobre la fluencia en caliente, ayude al asistente a organizar los resultados para así c ompletar la siguiente tabla:
Esfuerzo aplicado (Mpa)
Tiempo de ruptura (H)
115
110
130
300
145
710
160
1200
Para completar con los datos anteriormente aplicados de la tabla podemos decir que la deformación ocurre en función del tiempo a tención constante a elevada temperatura que según los datos entregados se produce una deformación instantánea para luego seguir en la curvatura de deformación a mayor tiempo expuesta la pieza lo que finalmente arroja el tiempo de ruptura correspondiente a cada uno de los esfuerzo aplicados.
Para concluir debemos recordar que al aumentar el esfuerzo el tiempo hasta la ruptura disminuye, entregando cada uno de los tiempos correspondientes según con los datos anteriormente realizados.
Bibliografía Guía numero 2 Propiedades físicas y mecánicas d e los materiales.
