Tema Tema 2 1. Tipos de ensayos para caracterizar las propiedades resistentes de los materiales. a) Estáti Estáticos cos:: que simula simulan n el compor comportam tamien iento to del materia materiall con pequeñ pequeñas as veloc velocida idades des de aplicación de las cargas a. Tracción: racción: para conocer conocer las característic características as resistentes resistentes de los materiales materiales metálicos, metálicos, cerámicos, poliméricos y compuestos a temperatura amiente. . !luencia: !luencia: para para conocer conocer las las caracterís características ticas resisten resistentes tes de: i. "os "os materia materiales les metálic metálicos os compues compuesto tos s cuando cuando la temper temperat atura ura de servic servicio io es media o alta, superior a los #$$% ii. &olimér olimérico icos s a temper temperatu atura ra amie amiente nte c. !ractur ractura: a: 'tenaci 'tenacidad dad)) para para calcul calcular ar el riesgo riesgo de aparició aparición n de (ractur (ractura a sita sita de un material y relacionar las tensiones de cálculo asociadas d. *ure+a: *ure+a: control controlar ar de (orma rápida, rápida, las característ características icas de tracción tracción de los materiales. materiales. ) *inámicos: que modeli+an modeli+an el comportamiento comportamiento (rente a cargas cargas variales variales con el tiempo. tiempo. a. !atiga: atiga: etensa etensa aplicación, aplicación, la de todas aquellas aquellas pie+as pie+as que se encuentr encuentren en sometidas sometidas a es(uer+os o tensiones variales: motores, maquinas. esiliencia: esiliencia: requisi requisito to ineludile ineludile de calidad de los materiales, materiales, eigido eigido para demostrar demostrar su tenacidad. 2. ¿Qué parámetros necesarios para el cálculo de elasticidad se obtienen del ensayo de tracción de un material? El cálculo de elasticidad es (undamentado por los parámetros ásicos E, "e El campo elástico es el campo de tensiones en el que se cumple la correlación lineal /0E1 El limite elástico '"e) es el límite máimo 3asta donde se valida la teoría de elasticidad El modulo elástico 'E) cuanti4ca las tensiones a partir de las de(ormaciones Tamién denominado modulo de 5oung, es el (actor numérico que relaciona tensiones '/) y de(ormaciones ') en el campo elástico. El coe4ciente de &oisson es un indicador de la contracción transversal cuando la proeta se alarga alarga longitudin longitudinalmen almente. te. Es parámetr parámetro o ásico ásico cuando cuando se restringe restringen n los alargamien alargamientos tos transversales. 3. Justifcar las dierencias entre las medidas obtenidas en un ensayo de dureza !oc"#ell y un ensayo $rinell o %ic"ers. "as di(erencias otenidas se deen a la geometría del penetrador en condiciones de carga iguales. 6ariando la carga y el tipo de penetrador podemos reali+ar ensayos 4ales en casi todo tipo de materiales. "os camios reali+ados son los indicados por la norma &. 'ipotetiza como puede in(uir en el )alor de la resiliencia de un material si en el ondo de entalla e*iste una +rieta pro)ocada por ati+a de proundidad i+ual a la entalla. !uerte in7uencia sore la resiliencia que e8erce la disminución del radio del (ondo de entalla, por e(ecto des(avorale de la concentración de tensiones. ,. -ndica los parámetros ue defnen el comportamiento plástico de un material. "a respuesta plástica de un material metálico, se identi4ca por el carácter remanente de la de(ormación , que determina valores del modulo virtual , muy in(eriores al de 5oung E. "a tensión de rotura , resistencia ultima, indica el 4nal del comportamiento estale del material.
El alargamiento proporcional de rotura y la estricción son dos indicadores proporcionales directos en la respuesta plástica de una aleación
"a tenacidad es la propiedad que epresa la mayor tendencia a asorer energía antes de (racturarse, esta (avorecida (avorecida por una alta carga de rotura y una alta elasticidad. /. 0eale y ustifue como se interpreta la mayor o menor tenacidad de un material a partir de la obser)ación de su ractura en un ensayo de 4arpy "a tenacidad va en (unción de la cantidad de energía asorida por la proeta en su (ractu (ractura, ra, por unidad unidad de super4 super4cie cie,, a mayor mayor energ energía ía asor asorida ida,, mayor mayor será será la tenaci tenacidad dad del material. 5. 6n la tabla si+uiente se presentan tres materiales con sus caracter7sticas resistentes. Justifcar8 a9 ¿ual es el de mayor ductilidad?: b9 ¿ual es el más tenaz?: c9 ¿ual presentar7a mayor dureza? 9ayor ductilidad mayor alargamiento mayor ductilidad 9ayor dure+a ; mayor carga de rotura mayor tenacidad 9ayor tenacidad < mayor carga de rotura = alargamiento mayor dure+a 1;. ¿
1&;? a) $ ?g. Tomar re(erencia 3 $, independientemente del estado super4cial ) '>@$), alcan+a 3>
c) Eliminación de la sorecarga !>, recupera de(ormación elástica, y se conserva la remanente. "a pro(undidad alcan+a, 3. d) &ro(undidad de la 3uella e 0 3A3$ 11. ¿uáles son las causas por las ue no puede aplicarse la teor7a de elasticidad a materiales ue trabaan a alta temperatura? Bn material cuando traa8a a alta temperatura no se le puede aplicar la teoría de la elasticidad porque en estado de 7uencia no eiste periodo elástico ya que la curva tensiónA de(ormación tiene una pendiente de casi C$ grados con lo que E 0 tg C$ $ 0 in4nito con lo que todo es periodo plástico. 12. -ndica ue precauciones debe tomarse en el diseo con un material de baa tenacidad. "a tenacidad su(re una disminución rusca cuando la temperatura desciende por dea8o de un cierto umral. "as precauciones que deen tomarse son garanti+ar ciertos valores de esistencia mecánica y alargamiento teniendo en cuenta las condiciones a las que se va a someter el material 13. -ndica de ue parámetros depende el ni)el de tensiones esco+ido para conse+uir un determinado ser)icio. *e las tensiones engendradas, del tipo de traa8o, (recuencia, del numero de ciclos previstos sin rotura. 1&. ¿
