Universidad Central Del Ecuador Ensayos de Materiales 1 TRACCIÓN METALES NO ACERADOS
Integrantes: Castillo Gutiérrez Édison Bolíar Semestre y Paralelo: Ter!ero "R#$ Fecha de realización: %& de noie'(re del )*%+ Fecha de entrega: )# de noie'(re del )%+
UI!E"SID#D CE$"#% DE% ECU#D&" F#CU%$#D DE I'EIE"(#) CIECI#S F(SIC#S * M#$EM+$IC# C#""E"# DE I'EIE"(# CI!I% ES#*& DE M#$E"I#%ES I
Ensayo ,$ema: TRACCIÓN METALES NO ACERADOS, I$E'"#$ES: CASTILLO G-TIÉRRE. ÉDISON BOL/0AR
SEMES$"E * P#"#%E%&: TERCERO "R%$
FEC.# DE E%#/&"#CI0 DE %# P"#C$IC#: %* DE NO0IEMBRE DEL )*%+
FEC.# DE E$"E'# DE %# P"#C$IC#: %& DE NO0IEMBRE DEL )%+
2134215
(ndice
%,1Introdu!!i2n,................................................................................................... 3 ),1O(3etios....................................................................................................... 4 ),% O(3etio General,........................................................................................4 ),) O(3etios Es4e!í5i!os,................................................................................... 4 6,1 E7ui4o 8 Materiales,........................................................................................ 5 E7ui4o,.......................................................................................................... 5 Materiales..........................................................................................................6 #,19o!edi'iento,................................................................................................. 6 :,1 Ta(las,.......................................................................................................... 8 +,1Dia;ra'as<................................................................................................... 11 &,1Cal!ulos Tí4i!os,............................................................................................12 =,1Con!lusiones,................................................................................................ 13 >,1Re!o'enda!iones,.......................................................................................... 13 %*,1Bi(lio;ra5ia,................................................................................................ 13 %%,1Ane?os, ...................................................................................................... 14
164Introducción, I$"&DUCCI0 Los 'etales a!erados son a7uellos en !u8a !o'4osi!i2n no se en!uentra el @ierro, Los 's i'4ortantes son siete< !o(re zin! 4lo'o estao alu'inio ní7uel 8 'a;nesio, a8 otros ele'entos 7ue !on 5re!uen!ia se 5usionan !on ellos 4ara 4re4arar alea!iones de i'4ortan!ia !o'er!ial, Ta'(ién @a8 alrededor de %: 'etales 'enos i'4ortantes 7ue tienen usos es4e!í5i!os en la industria, Los 'etales no 5errosos se !lasi5i!an en tres ;ru4os< 9esados< son a7uellos !u8a densidad es i;ual o 'a8or de : ;Fd',
Fuentes, J.
J., Rodríguez, J. A., & Herrera, E. J. (2005).
Los 'etales no a!erados se 4ueden !lasi5i!ar en ) ;ru4os 7ue son< •
Metales no acerados 7esados: son !u8a densidad es i;ual o 'a8or a
•
:;rF!'6H!o(re 4lo'o !in! ní7uel !ro'o 8 !o(alto Metales no acerados ligeros: tienen una densidad entre ) a : ;F!' 6Halu'inio 8
•
titanio Metales no acerados ultraligeros: su densidad es 'enor a #;F!' 6H(erilio 8 'a;nesio
Todos los 'etales no a!erados en estado 4uro son (landos 8 4oseen una resisten!ia 'e!ni!a (astante redu!ida 4ara 'e3orar sus 4ro4iedades suelen alearse !on otros,
P"&PIED#DES * C#"#C$E"IS$IC#S DE ME$#%ES & #CE"#D&S C&/"E: Es uno de los 'etales no a!erados 's utilizados, Tiene un !olor ro3o14ardo, Su !ondu!tiidad elé!tri!a es eleada Hsolo su4erada 4or la 4lata Su !ondu!tiidad tér'i!a es eleada, Es un 'etal 'u8 4esado, Resistente a la !orrosi2n 8 o?ida!i2n, Es 'u8 dJ!til 8 'alea(le,
#%UMII&:
3
Es un 'etal 'u8 li;ero 8 'u8 resistente a la o?ida!i2n, Es un (uen !ondu!tor elé!tri!o 8 del !alor, Es 'u8 dJ!til 8 'alea(le,
/"&CE:
•
Es toda alea!i2n 'etli!a de !o(re 8 estao Es 5r;il El estao trans'ite al !o(re la resisten!ia 8 dureza Los (ron!es son 'u8 resistentes a los a;entes at'os5éri!os
•
US&S DE ME$#%ES & #CE"#D&S Los usos 7ue se 4ueden dar a los 'etales no a!erados dentro de la in;eniería
•
!iil son 'u!@os 4ero se @a(lara de los 's i'4ortantes, El !o(re dentro de la !onstru!!i2n se lo usa en las tu(erías 8a 7ue es 'u8
• • •
resistente a la o?ida!i2n ade's ta'(ién se lo usa !o'o !a(leado elé!tri!o o 4ara te!@ado 8a 7ue es sen!illo de tra(a3ar 8 'u8 duradero 4uede durar arios •
si;los, El alu'inio se lo 4uede utilizar 4ara el interior !o'o 4uertas entanas 8 @asta 4er5iles estru!turales ta'(ién se lo utiliza !o'o 'aterial estru!tural en aiones 8 auto'2iles al ser un 'aterial 'u8 li;ero,H Bueno, S., & Baudín, C. (2003)).
64&89etivos 61 &89etivo 'eneral6 •
Deter'inar las 4ro4iedades 'e!ni!as del alu'inio @ierro a'arillo 8 !o(re !on el ensa8o de tra!!i2n,
6 &89etivos Es7ec;icos6 • • • •
O(serar el ti4o de 5alla de los di5erentes 'etales no a!erados, O(serar !2'o se !o'4orta !ada 'aterial en el ensa8o a tra!!i2n, Esta(le!er 7ue a!ero es dJ!til 8 !ual es 5r;il, Co'4arar el es5uerzo de las dos di5erentes 'etales no a!erados 8 deter'inar !ul es el 7ue tiene 'a8or '2dulo de elasti!idad,
4
<64 E=ui7o y Materiales6 E=ui7o6 E>UIP&S
IM#'E
MAK-INA -NI0ERSAL DE 6** N
A ± 10 kg
DEORMIMETRO 9ARA ACERO LAMINADO AL CALOR A ± 0,01 mm
CALIBRADOR A ± 0,02 mm
DEORMIMETRO 9ARA ACERO LAMINADO AL RIO A ± 0,01 mm
Materiales
5
M#$E"I#%ES
9ro(eta de alu'inio
9ro(eta de @ierro a'arillo
9ro(eta de !o(re
?64Pocedimiento6 %, 0eri5i!a'os 7ue !ada 4ro(eta 8 e7ui4o esté en 4er5e!tas !ondi!iones ates de realizar el ensa8o 4ara no tener 5alsas 'edi!iones o alores in!orre!tos en las le!turas de datos, ), O(tene'os todas las di'isiones de los 'ateriales así !o'o ta'(ién la se!!i2n transersal donde se a a a4li!ar la !ar;a a?ial, 6, Medi'os la se!!i2n lon;itudinal de 'edida en donde se a se es4era 7ue a a su5rir la de5or'a!i2n, #, Colo!a'os la 4ro(eta 4ara tra!!i2n 8a una ez !olo!ado !orre!ta'ente las 'ordazas 4ara este ti4o de 4ro(eta en la 'a7uina uniersal de 6* ton, :, E'4eza'os au'entar la !ar;a 4aulatina'ente @asta er !2'o se a !o'4ortando el 'aterial antes de 7ue lle;ue a su 4unto de ru4tura o 5alla, +, Colo!a'os este alor en la ta(la re;istrada 8 realiza'os el 4ro!edi'iento 4ara otro 'aterial si'ilar !on el 5in de no o(tener 'u!@a aria!i2n en la !ar;a de 5alla, 6
&, 0isualizare'os el ti4o de 5alla 7ue su5ri2 el 'aterial 8 la !ar;a '?i'a 7ue so4orto antes de 5allar, =, Realizar los !l!ulos res4e!tios donde 7ue nos 5a!iliten la de'ostra!i2n de un dia;ra'a uerza s De5or'a!i2n 8 Es5uerzo s De5or'a!i2n es4e!i5i!a, >, Re4eti'os el 9ro!eso en !ada uno de los 'etales no a!erados,
7
-64 $a8las6 $#/%# 16 Metales no #cerados @Es;uerzo vs de;ormación es7ec;icaA
e!ormacio n '
carga P N ° *g N 1 2 3 4 5 6 7 8 0 1 + 1 1 1 2 1 3 1 4 1 5 1 6 1 7 1 8 1 0
+ 1+ + 2+ + 3+ + 4+ + 6+ + 58 + 62 + 65 + 61 + 60 + 68 + 66 + 65 + 73 + 74 + 75 + 76 + 77 +
1+,-2 mm +
+
08+ 106 + 204 + 302 + 588 + 568 4 6+7 6 637 + 507 8 676 2 666 4 646 8 637 + 715 4 725 2 735 + 744 8 754 6
4 12 21 31 55 15+ 2++ 25+ 3++ 35+ 4++ 45+ 5++ 55+ 6++ 7++ 8++ 0++
TABLA No 1 Probeta de Aluminio Longitud de "#!uer$ e!ormacion medida Area o e#%eci&ca Lm A ( ) mm, mm 2 %a mm/mm,-4 38.2 25+ 5 +.++ +.++ 38.2 25+ 5 25.62 +.+2 38.2 25+ 5 51.25 +.+5 38.2 25+ 5 76.87 +.+8 38.2 25+ 5 1+2.5+ +.12 38.2 25+ 5 153.74 +.22 38.2 25+ 5 148.62 +.6+ 38.2 25+ 5 158.87 +.8+ 38.2 25+ 5 166.56 1.++ 38.2 25+ 5 156.31 1.2+ 38.2 25+ 5 176.81 1.4+ 38.2 25+ 5 174.24 1.6+ 38.2 25+ 5 160.12 1.8+ 38.2 25+ 5 166.56 2.++ 38.2 25+ 5 187.+5 2.2+ 38.2 25+ 5 180.62 2.4+ 38.2 25+ 5 102.18 2.8+ 38.2 25+ 5 104.74 3.2+ 38.2 25+ 5 107.3+ 3.6+ 8
2 77 754 + + 6 2 78 764 1 + 4 2 24 235 2 + 2
carga P N ° 1 2 3 4 5 6 7 8 0 1 + 1 1 1 2 1 3 1 4 1
*g
N
+ 2++ 3++ 4++ 5++ 6++ 7++ 8++ 0++ 1++ + 11+ + 12+ + 118 + 126 + 13+
+ 106+ 204+ 302+ 40++ 588+ 686+ 784+ 882+ 08++ 1+78 + 1176 + 1156 4 1234 8 1274
1+++
25+
11++
25+
12++
25+
38.2 5 38.2 5 38.2 5
107.3+
4.++
100.87
4.4+
61.5+
4.8+
TABLA No 2 Probeta de ierro Amarillo e!ormacio Longitud de "#!uer$ e!ormacion n medida Area o e#%eci&ca ' Lm A ( ) mm, 1+,-2 mm mm 2 %a mm/mm,-4 + 25+ 3+.18 +.++ +.++ 12 25+ 3+.18 64.05 +.+5 17 25+ 3+.18 07.43 +.+7 26 25+ 3+.18 120.01 +.1+ 35 25+ 3+.18 162.38 +.14 43 25+ 3+.18 104.86 +.17 5+ 25+ 3+.18 227.34 +.2+ 56 25+ 3+.18 250.81 +.22 64 25+ 3+.18 202.20 +.26 72
25+ 3+.18
324.77
+.20
86
25+ 3+.18
357.24
+.34
12+
25+ 3+.18
380.72
+.48
15+
25+ 3+.18
383.23
+.6+
2++ 25+
25+ 3+.18 25+ 3+.18
4+0.21 422.2+
+.8+ 1.++ 0
5 1 6 1 7 1 8 1 0 2 + 2 1 2 2 2 3 2 4 2 5 2 6 2 7 2 8 2 0 3 + 3 1 3 2
+ 131 + 134 + 137 + 130 + 14+ + 141 + 142 + 143 + 144 + 145 + 146 + 147 + 15+ + 151 + 152 + 154 + 138 +
+ 1283 8 1313 2 1342 6 1362 2 1372 + 1381 8 1301 6 14+1 4 1411 2 1421 + 143+ 8 144+ 6 147+ + 1470 8 1480 6 15+0 2 1352 4
carga P
3++
25+ 3+.18
425.45
1.2+
4++
25+ 3+.18
435.10
1.6+
5++
25+ 3+.18
444.03
2.++
6++
25+ 3+.18
451.43
2.4+
7++
25+ 3+.18
454.68
2.8+
8++
25+ 3+.18
457.02
3.2+
0++
25+ 3+.18
461.17
3.6+
1+++
25+ 3+.18
464.42
4.++
11++
25+ 3+.18
467.67
4.4+
12++
25+ 3+.18
47+.01
4.8+
13++
25+ 3+.18
474.16
5.2+
14++
25+ 3+.18
477.41
5.6+
10++
25+ 3+.18
487.15
7.6+
22++
25+ 3+.18
40+.4+
8.8+
28++
25+ 3+.18
403.65
11.2+
31++
25+ 3+.18
5++.14
12.4+
32++
25+ 3+.18
448.18
12.8+
e!ormacion '
N 1+,-2 mm ° *g N 1 + + + 2 5+ 40+ 12 3 7+ 686 25 1+ 4 + 08+ 41 12 117 5 + 6 75 14 137 6 + 2 111
TABLA No 3 Probeta de cobre Longitud de "#!uer$ e!ormacion medida Area o e#%eci&ca Lm A ( ) mm, mm 2 %a mm/mm,-4 25+ 7.+7 +.++ +.++ 25+ 7.+7 60.36 +.+5 25+ 7.+7 07.1+ +.1+ 25+
7.+7
138.71
+.16
25+
7.+7
166.45
+.3+
25+
7.+7
104.2+
+.44 1+
7 8 0 1 + 1 1 1 2 1 3 1 4 1 5 1 6 1 7 1 8 1 0 2 + 2 1 2 2 2 3 2 4 2 5 2 6 2 7 2 8
14 + 15 + 16 + 16 + 16 + 16 + 17 + 17 + 17 + 17 + 18 + 18 + 18 + 10 + 10 + 10 + 2+ + 21 + 22 + 22 + 23 + 12 +
137 2 147 + 156 8 156 8 156 8 156 8 166 6 166 6 166 6 166 6 176 4 176 4 176 4 186 2 186 2 186 2 106 + 2+5 8 215 6 215 6 225 4 117 6
2++
25+
7.+7
104.2+
+.8+
3++
25+
7.+7
2+8.+7
1.2+
4++
25+
7.+7
221.04
1.6+
5++
25+
7.+7
221.04
2.++
6++
25+
7.+7
221.04
2.4+
7++
25+
7.+7
221.04
2.8+
8++
25+
7.+7
235.81
3.2+
0++
25+
7.+7
235.81
3.6+
1+++
25+
7.+7
235.81
4.++
11++
25+
7.+7
235.81
4.4+
12++
25+
7.+7
240.68
4.8+
14++
25+
7.+7
240.68
5.6+
16++
25+
7.+7
240.68
6.4+
18++
25+
7.+7
263.55
7.2+
2+++
25+
7.+7
263.55
8.++
22++
25+
7.+7
263.55
8.8+
24++
25+
7.+7
277.42
0.6+
33++
25+
7.+7
201.3+
13.2+
45++
25+
7.+7
3+5.17
18.++
55++
25+
7.+7
3+5.17
22.++
66++
25+
7.+7
310.+4
26.4+
74++
25+
7.+7
166.45
20.6+
11
364Diagramas:
12
obre
564Calculos $7icos6 Ensayo de tracción en el #luminio6 %, Car;a H9 P=( 100 kg ) x ( 9.81 m / s
2
)= 981 N
), rea HA =
A
∗(6.98 mm)2
π
4
= 38.26 mm2
σ
6, Es5uerzo ¿ σ =
P 981 N = =25.64 MPa A 38.26 mm2
?6 De5or'a!i2n es4e!í5i!a H ᶓ A ᶓ
Δ Lm
4
∗10−
2
250
=1.6∗10− ''F'' 4
13
:, Es5uerzo '?i'o ( σ
)
MAX
P MAX 7651.8 N = =199.99 MPa σ MAX = 2 A 38.26 mm
36 Elon;a!i2n 4or!entual HeP 12 ∆ = ∗100= 4.8 ε= Lm 250
56 M2dulo de Elasti!idad HE E tan α =
E
=
25.62 0.02
=12.81 MPa
B64Conclusiones6 •
•
•
•
• •
Se 4udo deter'inar las 4ro4iedades 'e!ni!as los 'etales no a!erados 'ediante el ensa8o a tra!!i2n, Se !on!lu8e en el anlisis del dia;ra'a ES-ER.O 0S DEORMACION ES9ECIICA el alu'inio es un 'aterial 7ue se en!uentra en el ran;o de 5r;il 8 dJ!til 4or 7ue tiene un !o'4orta'iento e?trao @a!ia los es5uerzos en tra!!i2n, Deter'ina'os 7ue el 'aterial 7ue so4orta 's !ar;a es el es4erado Hierro A'arillo el !ual so4orta una !ar;a '?i'a de :**,%# M9a, Se;Jn los !l!ulos 8 el res4e!tio dia;ra'a deter'ina'os 7ue el 'etal a!errado 's dJ!til es el !o(re !on una elasti!idad del )>,+P, Q el 'aterial 's 5r;il es el alu'inio !on #,=P, De los 'ateriales ensaados se 4udi'os o(serar 7ue tiene un e?trao !o'4orta'iento a la tra!!i2n lo !ual di5i!ulto el 4ro!eso del ensa8o 8 así 'is'o el de los !l!ulos,
64"ecomendaciones6 •
•
•
b#erar ue la# %robeta# no tengan ningn ti%o de !alla ante# de #er en#aada#. olocar el re#orte adecuadamente %ara eri&car la !alla de una manera correcta. Tomar lo# dato# re#%ectio# de manera ordenada #in 14
#alto# de lectura#. A%untar cada dato obtenido %or la %r9ctica en un cuaderno donde !acilite lo# c9lculo# del in!orme.
•
1264/i8liogra;ia6 Fuentes, J. J., Rodríguez, J. A., & Herrera, E. J. (2005). Co!orta"ento e#$n"#o de ater"a%es de a%u"n"o A s"nter"zados. 'n Anales de Mecánica de la Fractura (o%. 22, !!. 23* 2+). Bueno, S., & Baudín, C. (2003). Co!orta"ento e#$n"#o de ater"a%es #o!uestos de a%"na-t"tanato de a%u"n"o. 'n Anales de Mecánica de la Fractura (o%. 20, !!. 3/*3).
1164#neos6 Ane?o 5oto;r5i!o de los 'ateriales ensa8ados
16 $"#CCI0 E %# P"&/E$# DE #%UMII& #ntes
Durante
Des7us
64$"#CCI0 E %# P"&/E$# DE .IE""& #M#"I%%& #ntes
Durante
Des7us
15
<64$"#CCI0 E %# P"&/E$# DE C&/"E #ntes
Durante
Des7us
16
